Оборудование для очистки поверхности металла
Ручная многоэтапная подготовка поверхностей металлических изделий и конструкций к нанесению на них различного рода покрытий в промышленных масштабах уже давно кануло в Лету. Сейчас для этого существует высокоэффективная технология в виде пескоструйного оборудования. Рассмотрим, в чём особенность этой технологии, какова ее функциональность, на какие виды она подразделяется, что входит в состав основного оборудования.
Особенности и назначение
Пескоструйная обработка металла представляет собой процесс очистки поверхностей металлоконструкций и других металлических изделий от следов коррозии, нагара, старых покрытий (например, лаков, красок), окалин после сварки или резки, инородных отложений путём воздействия на них смеси воздуха с частицами абразивных материалов, подаваемой через сопло под высоким давлением к месту металлообработки. В результате этого происходит отделение либо полное стирание всего лишнего с поверхности металлического изделия, подвергаемого очистке.
Кроме того, частицы абразива при ударе о поверхность стирают не только посторонние вещества с неё, но и небольшую поверхностную часть самого металла, из которого выполнена обрабатываемая конструкция. После качественно выполненной работы с помощью пескоструйного оборудования на поверхности металлического изделия остаётся лишь чистый металл.
Однако стоит отметить, что жировые отложения, к сожалению, пескоструй удалить не в состоянии, так как они проникают слишком глубоко в металл. После проведения процесса поверхностной очистки пескоструйным аппаратом масляные пятна перед последующим покрытием следует обработать соответствующими растворителями, которые обезжирят такие места.
Область применения пескоструйного оборудования довольно широка:
- заводская обработка металлических изделий и конструкций перед нанесением лакокрасочных покрытий на готовую продукцию;
- во время ремонтных работ на основном оборудовании тепловых электростанций (для очистки трубок конденсаторных и бойлерных установок, внутренней поверхности всевозможных сосудов и трубопроводов, лопаток турбин);
- в металлургическом производстве;
- на авиационных заводах при изготовлении деталей из алюминия;
- в кораблестроении;
- при производстве зеркал и стекла со сложной текстурой;
- в строительстве;
- на станциях техобслуживания автомобилей и в мастерских, где производятся кузовные и рихтовочные работы;
- в гравировочных мастерских;
- при изготовлении металлокерамических протезов;
- на предприятиях по гальваническим покрытиям;
- после пескоструйной очистки возможна дефектовка металлических конструкций, эксплуатация которых должна производиться согласно нормативам ГОСТа.
В домашних условиях такое оборудование применяется пока нечасто – в основном собственниками частных домов и больших приусадебных участков с хозяйственными постройками. Оно бывает необходимо при очистке имеющихся поверхностей из металла перед их покраской или нанесением защитных средств.
Обзор видов
В целом существует 3 вида абразивной очистки металлических поверхностей, которые имеют определённые оценочные границы между собой: лёгкий, средний и глубокий. Рассмотрим краткую характеристику каждого вида.
Легкий
К лёгкому виду очистки металла относят удаление видимых загрязнений, ржавчины, а также отслоившейся старой краски и окалины. При осмотре поверхность выглядит довольно чистой. Никаких загрязнений быть не должно. Следы ржавчины могут присутствовать. Для этого вида очистки применяют в основном песок либо пластмассовую дробь при давлении смеси не более 4 кгс/см2. Обработку производят за один проход. Такой способ сравним с ручной очисткой при помощи металлической щётки.
Средний
При средней очистке добиваются более тщательной обработки металлической поверхности за счёт увеличения давления воздушно-абразивной смеси (до 8 кгс/см2). Средний вид обработки может считаться таковым, если на поверхности металла после прохода пескоструйного сопла остаётся следов коррозии всего лишь около 10% от всей площади. Возможно незначительное наличие окалины.
Глубокий
После глубокой очистки не должно оставаться никаких загрязнений, окалин, следов ржавчины. По сути, металлическая поверхность должна стать идеально чистой и ровной, практически вычищенной добела. Здесь давление смеси воздуха и абразивного материала достигает 12 кгс/см2. Расход кварцевого песка при этом способе увеличивается в разы.
По использованию рабочего материала в смеси различают два основных вида очистки:
- воздушно-абразивная;
- гидропескоструйная.
При первом используется сжатый воздух, перемешивающийся с различным абразивным материалом (не только с песком). Во втором рабочим компонентом является вода под давлением, в которую подмешиваются частички песка (чаще всего), бусинки стекла и мелкорубленый пластик.
Гидропескоструйная очистка отличается более мягким воздействием и более тщательной очисткой поверхности. Нередко этим способом можно вымыть даже масляные загрязнения.
Степени очистки
Используя метод абразивной очистки, можно добиться качественной обработки металлоконструкций не только перед их окрашиванием, но и перед нанесением покрытий иного характера, что применяются при монтаже или ремонте таких ответственных конструкций, как опорные и другие несущие элементы мостов, эстакад, путепроводов и прочих.
Необходимость использования пескоструйной предварительной очистки регламентирует ГОСТ 9.402-2004, в котором указаны требования к степени подготовки металлических поверхностей к последующим работам по окраске и нанесению защитных составов.
Специалисты различают 3 основные степени очистки металлических конструкций, оцениваемые визуальным способом. Перечислим их.
- Лёгкая степень очистки (Sa1). Визуально не должно остаться никаких видимых загрязнений и вспученных мест ржавчины. Не имеется мест с зеркальным эффектом металла.
- Тщательная очистка (Sa2). Оставшиеся окалины либо места ржавчины не должны отставать при механическом на них воздействии. Загрязнения в любом виде отсутствуют. Наличие местного блеска металла.
- Степень визуальной чистоты металла (Sa3). Полная чистота обработанной пескоструем поверхности, характеризующаяся металлическим блеском.
Какие абразивы используются?
Для проведения пескоструйных работ ранее использовались в основном различные виды природного песка. Особенно ценными являлись морской и пустынный, но сейчас их применение значительно сократилось по соображению безопасности работы с данным сырьем.
Теперь появились и другие материалы:
- растительные (косточки, шелуха, скорлупа после соответствующей обработки);
- промышленные (металлические, неметаллические отходы производства);
- искусственные (например, пластмассовая дробь).
К металлическим промышленным материалам относятся гранулы и дробь, которую производят практически из любых металлов. Из неметаллических можно отметить стеклянное зерно, которое, например, применяют при проведении обработки поверхностей до тщательной степени очистки как воздушными, так и водяными устройствами пескоструя. Из числа материалов, получаемых из отходов металлургии, наиболее известен купершлак, часто используемый для тех же целей, что и стекло.
Для самой высокой степени чистоты применяются твёрдые абразивные материалы, например, электрокорунд или стальная дробь. Но стоимость такого абразива довольно высока.
Оборудование
В комплект лёгкого (непромышленного) оборудования для пескоструйных работ на основе воздуха (воды) входят:
- компрессор (насос), создающий нужное для работ давление воздуха (воды);
- резервуар, в котором происходит подготовка рабочей смеси воздуха (воды) с абразивным материалом;
- сопло, являющееся изделием из высокопрочного материала;
- соединительные шланги с крепёжными изделиями (хомуты, переходники);
- щит управления подачей рабочих компонентов и абразива.
В промышленном масштабе такие работы производятся с применением более серьёзных машин и аппаратов, может использоваться даже станок для приготовления абразива. А также для проведения очистки металла имеются специальные камеры.
Правила и технология
Остаётся только узнать некоторые нюансы технологии проведения очистки и запомнить правила работы с пескоструйным оборудованием.
В первую очередь коснёмся правил техники безопасности при самостоятельном выполнении пескоструйных работ:
- на месте производства очистки металла, кроме непосредственных участников процесса, не должно быть людей;
- до начала работ проверить оборудование на исправность, шланги – на целостность и плотность в соединениях;
- на работниках обязательно должен быть специальный костюм, перчатки, респиратор и защитные очки;
- органы дыхания при работе с песком должны быть надёжно защищены, так как пыль от дробления песка может привести к тяжёлым заболеваниям;
- перед засыпкой песка в бункер его необходимо просеять во избежание засорения сопла;
- отрегулировать пистолет сначала на наименьшую подачу, а со временем добавлять ее до номинальной эффективности работы;
- абразивный материал использовать повторно не рекомендуется при работе с мобильной установкой;
- при работе пескоструем вблизи стен, других элементов здания или каких-либо устройств необходимо их защитить экранами из листов металла.
Лучше всего использовать в домашних условиях беспылевое оборудование, которое по безопасности приближается к гидравлическому аналогу. Его технология ничем не отличается от обычного воздушного пескоструя, только отработанный материал засасывается в специальную камеру, в которой очищается, подготавливаясь к повторному использованию. Такое устройство способно значительно уменьшить расход песка или другого абразивного материала, сокращая затраты на процесс очистки. Кроме того, пыли будет заметно меньше.
Такая технология обработки металлоконструкций даже допускает нахождение рядом с местом работы людей, не имеющих защитных средств.
Если работа производится с гидравлическим оборудованием, то регулировку количества абразива можно производить по ходу очистки начиная от наименьшей его подачи. Давление рабочей жидкости нужно держать в пределах 2 кгс/см2. Так лучше контролировать процесс обработки и регулировать подачу компонентов к месту очистки.
Пескоструйная очистка дисков в видео ниже.
Все о лазерной очистке металла
Металл является распространенным материалом для изготовления самых разных конструкций. Он обладает множеством преимуществ, однако главным недостатком является коррозия, которая портит любое изделие. Для удаления ржавчины существует специальное оборудование, предназначенное для проведения очистных работ. Одним из таких устройств является лазерная установка, которая имеет свои особенности и достоинства.
Особенности
Стоит отметить, что главным плюсом технологии является ее безопасность и качественный результат. Данный метод применяется на протяжении многих лет, поэтому заслужил право называться одним из лучших для борьбы с коррозией металла.
Для удаления ржавчины с поверхности металлического изделия необходимо применять специальное оснащение с источником лазерного излучения. Если на конструкции нет ржавчины, лучи будут отражаться без проблем. Принцип работы агрегата заключается в направлении лазера на поврежденную часть, которая накапливает энергию и при нагреве отходит от основания. Ржавчина может расплавиться, а иногда даже и испариться.
Лазерная очистка металла довольно востребована, так как у нее есть масса преимуществ. Можно найти компактную установку, которую можно применить в бытовых целях – она отлично справляется со своей задачей. Важно отметить, что такой способ не является опасным и не вредит окружающей среде. Во время удаления коррозии металла не будут выделяться токсичные вещества.
Главной особенностью лазерной очистки является высокая точность. Во время обработки луч направляется на конкретное место, а неповрежденная поверхность остается неохваченной.
Большим плюсом является скорость, с которой становится виден положительный результат. Оборудование для данной процедуры не издает шума, к тому же с его управлением справится каждый. Стоит отметить, что для обработки подходят любые поверхности.
Для эксплуатации оснащения потребуется разовое вложение, после чего не понадобится приобретать расходные материалы, поэтому можно с уверенностью сказать, что эта покупка станет выгодным решением. Даже самый слабый агрегат способен работать до 50 тысяч часов, а это внушительный период. Ржавчина удаляется равномерно, поэтому поверхность металлического изделия останется целостной. Всеми перечисленными преимуществами можно легко объяснить востребованность данного оборудования. Убирающий коррозию аппарат позволит продлить срок эксплуатации конструкций из разных видов металла.
Сферы применения
Следует отметить микроэксплуатацию, которая заключается в работе с мелкими деталями и различными схемами, клеммами и разъемами. Таким лазером можно очистить провода, припаять соединения и сделать разрезы на платах, что подтверждает универсальность и эффективность данного метода.
К тому же благодаря высокой точности можно убрать слой изоляционного материала без повреждения основы.
Лазерные установки подходят для очистки ценных предметов из золота, металлоконструкций и даже кузова автомобиля от старой краски и ржавчины. Многие специалисты используют лазер для удаления коррозии из ювелирных изделий, древних монет, деталей машин и многого другого.
Большие промышленные предприятия давно применяют профессиональное оснащение для обработки различных металлических поверхностей, будь это нефтеперерабатывающая, автомобильная или аэрокосмическая индустрия.
Обзор оборудования
На рынке предлагается широкий ассортимент устройств, предназначенных для снятия ржавчины с металлической поверхности. Лазерные аппараты для чистки делятся на несколько разновидностей, каждый инструмент обладает своими особенностями и преимуществами. Чтобы подобрать очиститель, необходимо тщательно изучить характеристики каждого подвида, взвесить все за и против. В зависимости от размеров и мощности лазерные установки бывают нескольких типов.
Для работы с маленькими изделиями подходят агрегаты с показателем 12-20 Вт. Зачастую они оснащаются емкими аккумуляторами.
Установки средних размеров поддерживают мощность 100-400 Вт. А вот крупные изделия подходят для чистки от ржавчины с показателем до 1000 Вт.
Наиболее удобной моделью считается прибор-ранец, который представлен в компактном размере и небольшом весе. Благодаря такому агрегату можно обрабатывать объекты на промышленном предприятии и в домашней мастерской.
Если требуется прибор с большей мощностью, лучше приобретать установку, в которой имеется встроенная система фильтрации. Огромным спросом пользуется очиститель китайского производства, так как он довольно удобный, недорогой и отлично справляется с удалением ржавчины с любой поверхности. Оборудование производства Китай относится к мобильным устройствам, которые легко транспортировать и переносить с одного места на другое.
Некоторые пескоструйные модели оснащены системой автоматизации, видеонаблюдением и пультом дистанционного управления, что только облегчает процесс эксплуатации.
Пескоструй немецкого производства привлекают крупные предприятия, так как ассортимент такого оснащения довольно широкий. Но их нельзя использовать на деликатных поверхностях. Здесь можно найти рюкзачный лазер, который включает три типа модулей – источник питания, лазерную головку и устройство для наблюдения. Когда установка включается, происходит сканирование поверхности, затем агрегат выявляет глубину коррозии и только потом начинает обрабатывать участки, разрушенные ржавчиной.
Технология очистки
Чтобы получить положительный результат, необходимо не только иметь в наличии качественный лазерный очиститель, но и ознакомиться с технологией работы. Принцип действия аппарата заключается в фокусировке мощного потока света на пораженном участке. В зависимости от мощности оборудования ржавчина может не только отпадать, но также плавиться, после чего испаряется. Рассмотрим две технологии очистки металла от коррозии, которые являются наиболее эффективными.
Абляция
Речь идет об импульсном излучении, которое приводит к испарению оксидной пленки. Под воздействием лазера верхний слой будет подниматься над поверхностью, преображаясь в плазменное облако, которое затем рассасывается. Процесс абляции происходит между газообразной и конденсированной фазами при помощи резких перепадов температуры. Такое оборудование может нагреть металл до 17000 градусов по Цельсию.
Первым делом оборудование сканирует поверхность, чтобы определить глубину последующей очистки. Основной этап работы заключается в снятии ржавчины с подобранной мощностью в автоматическом режиме.
Десорбция
Данный метод не менее популярен, однако он более щадящий. Главная задача такого оборудования заключается в том, чтобы мягко воздействовать на ржавчины фотонами, которые приводят к отделению поверхностного слоя, ставшего чешуйчатым. У таких установок небольшая мощность, поэтому они прогревают металл без превращений пораженных мест. Стоит отметить, что после прогрева результат будет заметен в краткие сроки из-за ударной силы испускаемого луча лазера.
Десорбция зачастую используется для обработки ювелирных украшений и декоративной отделки, однако подходит для очистки сложных деталей.
Техника безопасности
Работа с лазерной установкой должна производиться по строгим правилам и с соблюдением мер безопасности. Поэтому для начала необходимо ознакомиться с основными рекомендациями, после чего можно начинать эксплуатацию оборудования. Так как речь идет о лазере, который обладает высокой направленностью и монохроматичностью излучения, необходимо быть аккуратным в работе с ним. Любая установка должна быть заземлена.
Так как излучение лазера может негативно воздействовать на зрение человека, работать с оборудованием необходимо в специальных сертифицированных очках и перчатках, чтобы защитить организм от влияния лазерного луча, который способен нанести вред роговице и сетчатке.
Начинать работу с агрегатом можно только после оснащения оператора средствами защиты. Инфракрасный диапазон должен быть равен 1064 нм.
Перед тем как запустить оборудование, необходимо протестировать его и провести настройку. Крайне важно изучить инструкцию по эксплуатации, так как продукция разных производителей может несколько различаться в характеристиках и методах управления.
Подводя итог, можно с уверенностью сказать, что лазерная установка для очищения ржавчины стала настоящим прорывом в области работы с металлическими поверхностями, которые под воздействием влаги со временем покрываются коррозией.
Благодаря разнообразию мощностей агрегатов можно работать с изделиями любых габаритов, будь то ювелирные украшения или автомобильные кузова. Ряд отличительных характеристик и преимуществ выделяет лазерный агрегат среди других средств для очистки ржавчины. Поэтому остается лишь подобрать подходящее оборудование, соблюдать технику безопасности и наслаждаться результатом работы этого оборудования.
Особенности пескоструйной обработки
Пескоструйная обработка – распространённая технологическая операция, позволяющая чистить металлоконструкции и широкий спектр иных поверхностей от коррозийных и многих иных дефектов. Применяется и в промышленности, и в быту. Для получения наибольшей эффективности очистки материалов важно уметь подобрать тип агрегата, мощность компрессора и вид абразива. Далеко не лишними здесь окажутся и обязательные знания по технике безопасности, поскольку этот вид производства вреден.
Что это такое?
Пескоструйная, или абразивоструйная обработка, – особая технология устранения разного рода наслоений кварцевым песком (или иным абразивом). Абразив вырывается из пескоструйного шланга со значительной скоростью и сбивает грязь с обрабатываемых изделий. Ускорение мелкодисперсным частичкам абразива придается посредством сжатого воздуха при помощи компрессорных установок.
Производство является вредным, поэтому требует неукоснительного исполнения правил техники безопасности, предусмотренных ГОСТом.
Ныне такой вид обработки является распространенным способом зачистки поверхностей разных материалов. Впервые пескоструй применялся ещё в XIX веке. Современные устройства являются конструктивно непростыми механизмами, нуждающимися в тщательном уходе и грамотном применении. Метод позволяет получать отменные итоговые показатели, а потому относится к продуктивным и эффективным рабочим процессам.
Основные параметры типовых установок:
- рабочий диапазон давления в системе – 5-10 атмосфер;
- производительность аппарата — до 30 м2/час;
- объёмы емкостей для смешивания воздуха с абразивом – различны;
- расход абразива – до 40 кг/час.
Пескоструйные агрегаты имеют крайне обширную сферу применимости. В частности их применяют при следующих процессах:
- устранение с металлоизделий остатков краски, ржавых налётов, тяжёлых загрязнений, смесей оксидов;
- выполнение работы по очистке фасадов промышленных зданий и иных сооружений, стен, кирпича, бетона, гранита, тротуарной плитки, металлических деталей, деталей для авто, труб, чугунных батарей, пластика;
- обработка и шлифовка поверхностей перед определенными операциями;
- устранение избыточных фрагментов цемента с ж/б элементов;
- чистка судовых днищ от ржавчины;
- формирование декоративных эффектов «старины»;
- обезжиривание металлических площадей перед последующими операциями;
- матирование стекла, гравировка.
Универсальность метода заключается в том, что он вполне подходит для всевозможных изделий, выполненных из древесины, различных металлов, стекла, кирпича, бетона, стекловолокна.
Абразивоструйные агрегаты применяются в судостроении, строительстве, при чистке нефтелиний, при реконструкциях сооружений, в мостостроении, вагоностроении, при декорировании мебельных элементов и зеркал.
Практика их применения показывает, что пескоструйная операция в значительной степени продлевает срок службы самых разных изделий. Абразивоструйная обработка является ключевым процессом металлообработки, создавая необычную структуру на поверхностях металлических изделий.
Некрупные предприятия и ИП используют эти устройства, реализуя услуги по обработке опорных мостовых элементов, обновлению гаражей и домов из кирпича, почерневших от копоти и ржавчины. Фрагменты построек, да и сами они в целом, получают первозданный вид, обретая как бы «вторую жизнь».
Абразивоструйная очистка предваряет проведение сварочных работ, подготавливает площадки поверхностей, придавая им шероховатость, для последующего качественного покрытия.
Более того, агрегаты используются и в дизайнерских проектах, для создания матовых узорчатых рисунков на стеклах и зеркалах, устанавливаемых на мебельных изделиях (шкафы, серванты). Плюс к этому, используя пескоструй, можно улучшить внешний вид мебельных изделий, сняв поблекшие слои и удалив мелкие дефекты.
Пескоструйная очистка применяется не только на крупных производствах, но и в домашних хозяйствах. Для этого необходимо учитывать некоторые особенности.
Обзор лазерных очистителей
Очистка металла от коррозии и других загрязнений необходима для проведения дальнейших работ с деталями и материалом. Наиболее известным способом очистки металлов является пескоструйная обработка. Но все большую популярность обретает лазерная очистка металла. Как правило такие аппараты состоят из корпуса внутри которого расположен волоконный источник лазерного излучения, плата управления, блок питания аппарата, а также водяное охлаждение — снаружи блока устанавливают кнопки управления, а также пульт управления режимами работы лазерной установки. Важной составляющей устройства является пистолет который оператор использует для чистки поверхности. Они бывают разной конструкции в зависимости от типа задач. В данной статье мы подробно разберем виды лазерной очистки и подробно рассмотрим ее технологию.
Очистка поверхности является одной из базовых технологий во многих отраслях промышленности. Для некоторых видов производств – сварочного, лакокрасочного, гальванического — очистка поверхности является актуальнейшим вопросом, так как высокое качество очистки поверхности гарантирует высокий ресурс и надежность работы различных изделий. Очистка в общем виде представляет собой операцию удаления поверхностных слоев, образованных какими-либо загрязнениями или покрытиями,
иногда даже включая основной слой материала.
Необходимо отметить, что очистка поверхности заключается не только в удалении органических и неорганических загрязнений с поверхности и нанесенных ранее покрытий, потерявших свои служебные свойства в процессе эксплуатации, но и, в более широком смысле, в решении вопросов технологической и эксплуатационной наследственности поверхностного слоя, которая может сопровождаться сопутствующими эффектами, а именно:
- Улучшением трибологических свойств поверхности (R-Profil, W-Profil, P- Profil поверхности, стабилизации коэффициента трения и т.д.).
- Активацией поверхности.
- Перераспределением остаточных поверхностных напряжений.
- И в результате всего вышеперечисленного, изменением механических, коррозионных, физико химических и др. свойств поверхности.
Какой тип лазерного очистителя выбрать — импульсный, или прямого (непрерывного) действия ?
В настоящее время на рынке представлены импульсные лазерные очистители и непрерывные лазерные очистители, оба из которых могут удалять грязь с поверхности заготовки. Единственное отличие состоит в том, что импульсный лазерный очиститель использует импульсное лазерное излучение, в отличие от очистки прямого действия, где используется непрерывный лазерный передатчик. Импульсный лазерный очиститель может обеспечить нулевое повреждение заготовки после очистки от загрязнения, что подходит для очистки с большими требованиями к сохранности очищаемого материала, в то время как непрерывный лазерный очиститель имеет большую мощность и подходит для очистки крупных участков, например, удаление ржавчины со стальных листов, удаление краски, удаление ржавчины на верфи и т.д., при этом может оказывать небольшое воздействие на материал.
 |  |  |
Кроме того, чем меньше длительность воздействия, тем меньше размер прогретой зоны вещества и, следовательно, меньше количество образующегося расплава и пара (т.е. меньше повреждение основного вещества) при большем давлении последнего. Например, при воздействия импульса длительностью 10 нс и мощностью в 10 мДж, сфокусированного в пятно диаметром 0,2 мм, плотность мощности в зоне обработки достигает 3 ГВт/см2. При данной плотности мощности глубина прогретого слоя в стали хпр составляет 10–4 –10–5 см, при этом испарение происходит практически без образования расплава на поверхности вещества (абляция), и модификация исходной поверхности минимальна. Для этого применяют импульсное лазерное излучение с короткой длительностью импульса (несколько десятков наносекунд) и высокой пиковой мощностью, обеспечивающей плотность мощности в зоне обработки 107…1010 Вт/см2 при диаметре сфокусированного пятна пучка лазера ≈ 0,5 мм, с энергией в импульсе несколько мДж и частотой следования импульсов более 20 кГц.
Импульсный — классический вариант с широким диапазоном настроек, подходит для всех видов очистных работ. Грубая и нежная очистка поверхностей, реставрация, чистка пресс форм и т.д.. Лазер не нагревает и не повреждает подложку материала.
Прямого действия — с постоянным излучением применяется для грубой очистки въевшейся ржавчины, нескольких слоев краски, плотных нефтяных отложений. Может частично повреждать подложку обрабатываемой детали нагревом. Как правило применяется для восстановления промышленного оборудования, задвижек, труб, станков, в судостроении, зачистке сварных швов. Отличается невысокой, доступной ценой. Используется лазерный источник, как в станках лазерной резки, сварки. Идеальна для удаления ржавчины лазером при высокой производительности.
Выделим основные различая импульсных лазерных очистителей и прямого(непрерывного) действия:
- Цена
- Эффективность
- Воздействие на очищаемую поверхность
Импульсные лазеры деликатнее очищают поверхность, при этом имеют большую цену и медленнее скорость очистки. Лазер прямого действия способен удалить более серьезные загрязнения, но при этом может нанести незначительный урон материалу, например счищая слой ржавчины, снять небольшой слой заготовки.
С какими типами загрязнений справляется лазерная очистка металла?
Методы очистки металлов. Сравнение особенностей
На современных производствах и процессах обслуживания изделий из разных промышленных материалов требуется очистка поверхности от разного рода налетов и покрытий. При этом в зависимости от предназначения этих изделий и типа предприятия требуются разные подходы.
Слои органического или неорганического происхождения, коррозии или ржавчины на металле зачастую удаляются с помощью аппаратов пескоструйной, химической очистки, с применением сухого льда, а также другими методами, каждый из которых обладает своими преимуществами и недостатками.
Очистка ручным инструментом
Этот способ представляет из себя удаление ржавчины механизированными инструментами, например, проволочными щётками, шлифовальными и абразивными кругами.
Если к части очищаемой поверхности отсутствует доступ, этот участок подготавливается с помощью немеханических инструментов, таких как наждак, скребки, проволочные щётки.
Так как метод является неавтоматическим, это, с одной стороны, ограничивает скорость и точность выполняемых работ, а с другой, позволяет без применения специфичных инструментов оперативно зачищать конкретные площади.
Химическая очистка
Химический способ заключается в нанесении толстым слоем специальных реагентов, которые вступают в реакцию с краской, отслаивая ее от поверхности.
Данный способ удобен для работы с небольшой площадью поверхности и приносит хороший результат, однако само использование реагентов как негативно влияет на окружающую среду, так и несет в себе опасность химического отравления для оператора, который вынужден использовать средства индивидуальной защиты.
Также особенностью химического метода очистки является невозможность автоматизировать процесс. В основном применяется для снятия старого лакокрасочного покрытия или ржавчины с небольшой площади перед нанесением свежей краски.
Электрохимическая (гальваническая) очистка
Данный метод заключается в пропускании слабого тока через электролит, из-за чего происходит электролитическая реакция и снятие пораженного ржавчиной слоя металла. Ионы окислов железа переходят с ржавчины в раствор и на чистый электрод.
Преимуществом электрохимического метода является бережная очистка деталей любой формы.
К недостаткам можно отнести ограниченное применение (ржавчина), большие временные затраты, оснащение специальными резервуарами и наличие агрессивных растворов, которые необходимо утилизировать.
Ультразвуковая очистка
Осуществляется с помощью ультразвуковых волн в моющем растворе. Кавитационные пузырьки, возникающие преимущественно на границе раздела между жидкостью и изделием, значительно ускоряют процесс очистки.
Метод относится к щадящим способам очистки, но является достаточно энергозатратным и неэкологичным.
Пескоструйная очистка
Автоматически или полуавтоматически очищать металл можно распылением песка с помощью воздушной струи под давлением. Аппараты, воздействующие на покрытие абразивными материалами, относительно дешевы и просты в эксплуатации, однако за счет скорости и размера выбрасываемых частиц опасны для оператора.
При применении данного метода оператор использует специальные защитные костюмы, а также должен озаботиться о снижении шумовой нагрузки на органы слуха.
Кроме того, частицы абразива помимо снятия краски или ржавчины стирают основной материал изделия, что ограничивает возможности для использования такой очистки применительно к сложным устройствам или изделиям с тонким слоем основного металла.
Пескоструйную очистку часто используют в строительстве для обработки бетона или металла, где можно пожертвовать текстурой поверхности взамен объемов и скорости обработки.
Криоочистка
Криоочистка, или чистка сухим льдом, по сути использует тот же принцип, что и пескоструйная обработка: выброс материала с направленным потоком воздуха. Сухой лед, будучи замороженным углекислым газом, при контакте с материалом не нагревает поверхность, поэтому возможно ее использование в тех помещениях, где повышен риск возникновения воспламенения или взрыва.
Криоочистка действует бережнее пескоструйного воздействия, так как повреждает поверхность меньше и, кроме того, в процессе обработки не выделяется статическое электричество, поэтому такой метод безопасен при обработке сложной техники, например, турбин.
Так как в отличии от пескоструйной обработки, в процессе криоочистки используется низкотемпературный материал, оборудование должно обладать специфическими характеристиками, что компенсируются повышенной стоимостью приборов, а также необходимостью следить за наличием сухого льда в качестве расходного материала.
Криоочистка, к примеру, применяется в очистке кузова автомобиля перед покраской, пищевой промышленности, деревообрабатывающем и бумажном производстве.
Лазерная очистка
Лазерная очистка – это новый способ обработки поверхностей, обладающий резко выделяющимися особенностями. Аппараты лазерной очистки могут иметь различную комплектацию и мощность, и в зависимости от этого варьируются сферы их использования.
Импульс лазерного луча концентрируется на поверхностном слое и мгновенно его испаряет, не проникая вглубь основного материала. При этом за счет управления формой луча лазер может справляться с очисткой текстурированных и рифленых поверхностей. Очищаемые загрязнения не распыляются в окружающую среду, а тут же попадают в систему очистки воздуха, что позитивно сказывается на здоровье оператора.
Модели, ориентированные на промышленное применение, могут иметь довольно высокую базовую стоимость, однако это окупается низкими эксплуатационными затратами, ниже 100 рублей в час. Такие аппараты обладают бережным способом удаления покрытий, не затрагивающим внутреннюю структуру изделия, что позволяет крайне эффективно применять лазерную очистку, например, пресс-форм или лопастей турбин.
Читайте также: