Промышленная очистка металла от ржавчины
У изделий из стали под длительным воздействием среды изменяется внешний вид и эксплуатационные характеристики. Хотя с развитием современных технологий появилась нержавеющая сталь, которую также можно использовать в жизни, использование нержавеющей стали для ремонта старых зданий отнимает много времени и трудоемко. Кроме того, нержавеющую сталь можно использовать не везде, поэтому очистка стали от ржавчины становится головной болью.
Традиционная индустрия очистки имеет в своём арсенале множество способов, в основном с использованием химических и механических методов. В связи со все более строгими требованиями законов и нормативных актов по охране окружающей среды и растущей осведомленностью об охране окружающей среды и безопасности, виды химических веществ, которые могут быть использованы при очистке в промышленном производстве, будут становиться все меньше и меньше. Как найти более чистый и неразрушающий метод очистки - это проблема, которую мы должны рассмотреть. Лазерная очистка металла обладает характеристиками отсутствия шлифования, бесконтактности, отсутствия теплового эффекта и подходит для всех видов объектов. Она считается самым надежным и эффективным решением. В то же время лазерные аппараты для очистки металла могут решить проблемы, которые не могут быть решены традиционными методами очистки.
Когда на поверхности заготовки присутствуют субмикронные частицы грязи, которые очень сильно прилипают и не могут быть удалены обычными методами очистки, то очистка поверхности заготовки с помощью нанометрового лазерного излучения является очень эффективной.
Кроме того, поскольку лазер осуществляет бесконтактную очистку заготовки, очень безопасно очищать прецизионные заготовки или их мелкие детали, что позволяет обеспечить их точность.
Поэтому лазерная очистка имеет уникальные преимущества среди других методов очистки.
Очень эффективно использовать высокоэнергетический лазер для устранения коррозии. Лазер сжигает такие поверхности, как ржавчина, краска и т.д., используя при этом характеристики отражения металла. При этом необходимо убедиться, что сами детали не повреждены.
Принцип лазерного удаления ржавчины:
Принцип действия этого лазерного метода для удаления ржавчины заключается в том, что при воздействии высокой температуры ржавчина мгновенно испаряется.
После отвода плазмы, очищенная от ржавчины часть не будет повреждена даже при воздействии лазера благодаря высокой отражательной способности нижнего слоя металла к свету.
Таким образом, этот метод лазерного удаления ржавчины является эффективным и безопасным, и может даже идеально очистить углы деталей, таких как буквы и болты.
Таким образом, до тех пор, пока лазерный луч может добраться до ржавчины её можно будет удалить.
Почему лазеры можно использовать для очистки? Почему это не приводит к повреждению очищаемого объекта?
Давайте сначала разберемся в сути лазерного излучения. Вкратце, лазер ничем не отличается от сопутствующего света (видимого света и невидимого света) вокруг нас, но лазер использует резонатор для концентрации света в одном направлении, и имеет лучшие характеристики длины волны и координации.
Поэтому теоретически все длины волн света могут быть использованы для формирования лазера.
Однако на самом деле существует несколько сред, которые могут быть возбуждены, поэтому источники лазерного света, которые могут производить стабильные и пригодные для промышленного производства, довольно ограничены. Широко используются Nd: YAG лазеры, углекислотные лазеры и эксимерные лазер.
Поскольку Nd: YAG лазер может быть передан через оптическое волокно и больше подходит для промышленного применения, он также широко используется в лазерной очистке.
Физический принцип можно кратко описать следующим образом:
- Луч, испускаемый лазером, поглощается загрязненным слоем на обрабатываемой поверхности.
- В результате поглощения большой энергии образуется быстро расширяющаяся плазма (высокоионизированный нестабильный газ) и возникают ударные волны.
- Ударная волна превращает загрязняющие вещества во фрагменты и удаляет их.
- Ширина светового импульса должна быть достаточно короткой, чтобы избежать накопления тепла, разрушающего обрабатываемую поверхность.
- Эксперименты показывают, что при наличии оксидов на поверхности металла плазма возникает на поверхности металла.
Применение лазерного удаления ржавчины:
Данный метод применим для удаления ржавчины на небольших участках.
Большинство продуктов с высокой добавленной стоимостью подвергаются очистке, например, очистка прецизионных деталей, аэрокосмических компонентов, военной промышленности, атомной энергетики, микрообработка деталей, высокоточная очистка, методы очистки для защиты окружающей среды, очистка в высокоточной промышленности, очистка рельсов скольжения, очистка деталей судоверфи, обработка полупроводников, роликов, прецизионных деталей, сварочных швов.
Лазер для очистки ржавчины может заменить травильное и фосфатирующее оборудование для очистки, и может использоваться для очистки сварных швов нержавеющей стали и титановых сплавов.
Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!
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.
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?
Лазерная очистка материалов
Промышленная очистка поверхностей как отдельное направление технологического развития сформировалось довольно давно. При этом как правило очистка не очень заметна при рассмотрении отдельных процессов в промышленности, хотя и является важным, а в некоторых случаях крайне важным процессом в цикле производственной деятельности. Важность промышленной очистки определяется тем, что она напрямую влияет на качество выпускаемой продукции, ее функциональность и безопасность!
Современными методами отчистки материалов являются:
- химический,
- термохимический,
- термический,
- механический, включая пескоструйный.
Все эти технологии имеют свои преимущества и недостатки. К недостаткам большинства методов можно отнести трудоемкость, ресурсозатратность, неэкологичность, и недостаток эффективности.
Однако, есть инновационная технология, которая превосходит многие из них.
Речь идет о технологии промышленной лазерной очистки.
Рис. 1. Пескоструйная или дробеструйная обработка
Рис. 2. Химическая обработка
Лазерная очистка поверхностей
Бельгийская компания «P-Laser» является основоположником этой технологии и продолжает разрабатывать, развивать, и внедрять оборудование лазерной очистки по всему миру. Более чем за 25 лет работы ИТР персоналом компании накоплен уникальный опыт в области промышленной очистки в различных видах промышленности и социальной сферы. Компания «P-Laser» смогла объединить все преимущества лазера и накопленный обширный опыт в области очистки различных материалов и соответствующих методов очистки воедино.
Промышленная лазерная очистка – или абляция – это процесс очистки/снятие инородного слоя материала с обрабатываемой твердой поверхности путем облучения его лазерным лучом.
Рис. 3. Система лазерной очистки
Рис. 4. Принцип действия
О ТЕХНОЛОГИИ
Принцип действия работы установок лазерной очистки компании «P-Laser» заключается в том, что целевой материал, путем поглощения энергии от излучения лазера очень быстро нагревается, что приводит к его испарению или растрескиванию. При этом поверхность, расположенная ниже не подвергается воздействию и остается не тронутой, т.е. готовой к дальнейшему технологическому процессу.
Регулируя мощность излучения, скорость сканирования и режим очистки, можно с высокой точностью контролировать количество удаляемого инородного материала.
Технология лазерной очистки в большинстве случаев превосходит по эффективности другие известные методы промышленной очистки и не имеет их недостатков. Лазерная очистка с широким спектром действия является самым чистым методом индустриальной очистки так как воздействует только на тот слой, который требуется удалить, оставляя базовый материал не тронутым. При этом эффективность процесса значительно увеличивается.
При соблюдении минимальных требований ТБ и правильном подборе средств индивидуальной защиты процесс лазерной очистки является абсолютно безопасным для оператора и окружающего персонала.
Рис. 5. Процесс лазерной очистки
К преимуществам технологии можно отнести следующее:
- электроэнергия является единственным потребляемым ресурсом,
- обрабатываемый материал не разрушается в процессе воздействия,
- более высокая степень отчистки достигается путем регулировок и подбора режимов работы,
- легкость применения и интеграция в технологические процессы,
- отсутствие отходов, только пыль,
- возможно локальное и ограниченное по площади воздействие,
- возможно селективное и послойное снятие обрабатываемых слоев,
- низкий уровень шума,
- отсутствие необходимости переоснащения,
- низкая эксплуатационная стоимость,
- надежность.
ПРИМЕНЕНИЕ
Технология и оборудование «P-laser» многократно опробована и широко используется заказчиками по всему миру. В том числе очень широко применяется в нефтегазовой отрасли.
Основными видами применения лазерной очистки являются:
1. Подготовка ответственных деталей к дефектоскопии:
- очистка сварных швов сосудов, работающих под давлением,
- очистка сварных швов и соединений нагруженных элементов и конструкций,
- очистка труб различного сортамента (ОК, НКТ, СБТ, ГНКТ), а также штанги погружных насосов.
Рис. 6. Подготовка деталей к дефектоскопии
2. Очистка уплотняющих поверхностей:
- очистка фланцев,
- уплотнительных поверхностей насосов, емкостей и сепараторов.
Рис. 7. Очистка уплотняющих поверхностей
3. Производство труб большого диаметра:
- очистка поверхностей перед нанесением защитных покрытий,
- удаления окисленного слоя с привариваемых торцов.
4. Производство нефтегазового оборудования:
- очистка поверхностей перед нанесением покрытий,
- удаления окисленного слоя с привариваемых торцов.
5. Очистка вращающегося оборудования:
6. Обслуживание оборудования и машин:
- очистка труб (НКТ, СБТ),
- обслуживание грузовой техники,
- обслуживание ДВС,
- обслуживание ГТУ,
- обслуживание электрических контактов,
- обслуживание теплообменных аппаратов.
7. Подготовка к нанесению покрытий:
- подготовка металлических поверхностей к нанесению ЛКМ и антикоррозионных покрытий,
- удаление цвета побежалости с поверхностей нержавеющей стали.
8. Снятие покрытий и обезжиривание:
- снятие краски с поверхности бурового комплекса,
- снятие краски с поверхности оборудования и инфраструктуры.
Рис. 8. Снятие ЛКП
Примеры использования технологии лазерной очистки «P-LASER» в промышленности
Удаление ржавчины с поверхности
Ржавчина является самым распространенным видом загрязнения, образующимся в ходе реакции железа и его сплавов таких как сталь с кислородом в присутствии воды или влажного воздуха. Лазерная очистка позволяет очищать металлические поверхности различной конфигурации и формы, от самых простых до самых сложных, от самых недоступных крошечных мест до поверхностей с большой площадью. По сравнению с традиционными видами очистки, лазерная очистка не оставляет побочных видов загрязнений таких как (дробь, песок, СО2, химические реагенты и т.д.), и не требует дополнительных ресурсов только электричество.
Рис. 9. Снятие ржавчины с поверхности металла
Очистка шва нержавеющей стали после сварки
В независимости от вида процесса сварки (автоматизированной или ручной, см. изображение), лазерная очистка с легкостью удаляет цвет побежалости с поверхностей нержавеющих сталей. Данная технология позволяет избежать использование химических реагентов и значительно сократить время требуемый для очистки изделий.
Рис. 10. Снятие цвета побежалости
Очистка сварного шва стали перед дефектоскопией
Лазерная очистка позволяет очищать металлические поверхности различной конфигурации и форм. Обезжиривает и подготавливает сварной шов и пространство вокруг шва к дальнейшей дефектоскопии. Сфокусированный лазерный импульс позволяет с легкостью проникать в мелкие трещины и впадины, находящиеся на поверхности обрабатываемого материала и удалять инородный слой, что невозможно достичь при механической обработке.
Рис. 11. Очистка сварного шва
Очистка поверхности алюминия от оксидной пленки
Оксидный слой или оксидная пленка возникают на поверхности алюминия или сплавов на его основе при естественном контакте с окружающей средой т.е. в процессе окисления с кислородом. В свою очередь оксидный слой служит для защиты изделий от дальнейшего коррозионного воздействия, но может оказывать неблагоприятное воздействие на технологический процесс при дальнейшем сваривании или склеивании. Лазерная очистка позволяет снимать данный оксидный слой с поверхности, тем самым улучшая адгезию или свариваемость.
Рис. 12. Снятие оксидного слоя
Удаление ЛКМ с поверхности металла слой за слоем
Оборудование лазерной очистки позволяет произвести полное, селективное или послойное удаление ЛКП с различных поверхностей металлов. Данный результат достигается при правильно подобранном режиме обработки за счет использования специального программного обеспечения, мощности излучения и подходящей оптической линзы.
Рис. 13. Селективное или послойное снятие ЛКП
Очистка стали от нагара
Лазерная очистка с легкостью и без повреждения обрабатываемой поверхности может снимать следы нагара, вызванные контактом с горячими нефтепродуктами (например, масло или нефть). Также с помощью лазера можно с легкостью удалять следы и остатки продуктов, возникающие после вулканизации сырой резины.
Рис. 14. Снятие следов нагара масла и нефтепродуктов
Сервис и услуги
В промышленных целях используются следующие виды установок:
- QF-50, мощность 50 Вт
- QF-100, мощность 100 Вт
- QF-500, мощность 500 Вт
- QF-1000, мощность 1000 Вт
Для обработки больших площадей в промышленных масштабах на производстве часто используются установки QF-500 и QF-1000. Данные системы имеют очень высокую производительность ~ 10-40 м 2 /час.
Рис. 15. Система лазерной очистки
Для локальной очистки используются установки QF-100. При этом установки могут быть в компактном или мобильных исполнениях корпуса. Данные системы имеют высокую производительность ~ 5-10 м 2 /час. Длина оптоволоконного кабеля может быть до 3-10 м.
Региональный эксклюзивный дистрибьютер компании «P-laser» в Российской федерации и странах СНГ, компания «DY-Laser» проработает вопросы применения и автоматизации оборудования лазерной очистки совместно с Заказчиком для адаптации под конкретные условия, а также окажет услуги по очистке.
Очистка металла от ржавчины - в промышленных и домашних условиях
Как удалить ржавчину с металла
Появление ржавчины на металлических изделиях, деталях - это естественный и неизбежный процесс. Все, что может сделать человек против ржавчины - это защитить металл, а в случае образования коррозии – предпочтительнее удалить ее, чем предотвратить дальнейшее развитие. По своей сути, ржавчина, если не остановить ее распространение дальше, приводит к полному разрушению металла. Это повсеместно серьезная проблема - по некоторым статистическим данным потери от коррозии металлов могут «съедать» до 20 процентов мировой добычи железа.
Вопрос, как удалить ржавчину с металла, стоит перед человеком со времени появления первых металлических изделий. За тысячелетний период человеком придумано множество средств и способов, призванных защитить металл от коррозии и предупредить его разрушение.
Как образуется коррозия на металле
Ржавчина появляется в результате воздействия на металл кислорода, влаги и других химических элементов. Происходит окисление, то есть образование оксидов железа. Оксидированное железо не имеет прочностных характеристик, представляет собой рыхлую структуру, которая легко отслаивается и открывает под собой новый слой металла, который также подвергается воздействию неблагоприятных факторов и со временем тоже превращается в ржавчину.
Защитные покрытия металла для предотвращения коррозии
Чтобы избежать этого, необходимо исключить прямой контакт поверхности металла и тех элементов, которые вступая с ним в химическую реакцию, образуют оксиды. Для этого на металлическую поверхность наносится тонкий слой защиты. В качестве защиты используются следующие методы:
- Покрытие металлических изделий лакокрасочными составами, в том числе и эмалями
- Нанесение на металл гальванического покрытия. Самый эффективный способ защиты, который, несмотря на тонкий слой (несколько микрон), очень прочный и долго предохраняет металлические изделия от ржавления
- Нанесение на поверхность слоя из металлов, которые не подвержены окислению. К их числу относятся цинк, хром
Но если в каком-либо месте защитного покрытия образуется нарушение целостности: повреждения, сколы, трещины, то со временем на поверхности образуются ржавые пятна, которые показывают, что в этом месте идет коррозия металла. В этом случае необходимо провести следующие действия:
- Очистить металл от ржавчины
- Для предотвращения ее появления, нужно восстановить защитный слой
При очистке поверхности металла основным требованием является полное удаление продуктов окисления. Чем очистить ржавчину с металла, чтобы исключить дальнейшее ее образование? Способов много, назовем самые эффективные.
Удаление ржавчины с металла в промышленных условиях
Вопросом как избавиться от ржавчины, озабочены не только простые обыватели, но и промышленные, строительные, сельскохозяйственные предприятия, имеющие большое количество металлического оборудования, конструкций, инструментов, машин и так далее. Нет такой сферы жизнедеятельности человека, где бы ни использовался металл. Поэтому проблема удаления продуктов окисления и защиты металла остается актуальной.
Очистка механическая
Это самый древний и до нашего времени самый востребованный способ очищения от ржавчины, то есть разрушения элементов коррозии при помощи подручных средств. Он применяется для ликвидации целостности окисленного слоя и удаления образовавшихся частиц и фрагментов с поверхности металлического изделия. Проводится как вручную при помощи абразивных средств, так и при помощи механизмов.
При большой поверхности металла, поврежденного коррозией, целесообразно применять пескоструйную очистку, которая производится с применением специального аппарата.
Принцип ее действия заключается в следующем. Разрушается окисленный слой металла путем подачи под высоким давлением смеси песка и воды (или воздуха).
Как известно, слой ржавчины по сравнению с металлом имеет меньшую плотность, его прочность намного ниже, чем у металлического слоя, поэтому он быстрее и легче удаляется и смывается (сдувается) с поверхности металла. Данный способ очистки используют и при восстановительных работах на станочном оборудовании. С помощью пескоструйных агрегатов во время капитальных ремонтов и при глубокой реновации и модернизации станков их корпусные детали очищают от старой краски и ржавчины. В нашем каталоге имеется подобное оборудование - это токарные станки 16К20, 1М63, 1М65, фрезерные станки 6Т82Ш, 6Т12, сверлильный станок 2С132 и другие модели.
Скорость обработки пескоструем высокая и за короткий промежуток времени можно обработать большую поверхность. При применении этого метода нужно учитывать определенные факторы:
- Силу механического воздействия, которую необходимо контролировать
- Силу направляемого потока, регулируется при помощи давления
- Не рекомендуется применять пескоструйную очистку при толщине металлического слоя меньше 1 мм. Для этого существуют другие способы чистки
Химическая очистка
Главный компонент средств для удаления ржавчины с металла при этом методе - слабо растворенные кислоты. Химическая чистка хорошо подойдет для снятия ржавчины с труднодоступных участков. Для применения этого способа необходимо выполнить определенные действия:
- Провести механическую чистку, то есть убрать крупные фрагменты коррозии, которые можно очистить
- Провести обезжиривание поверхности с применением продуктов органического происхождения. Это можно сделать при помощи дрожжей пивных или муки ржаной. Слой ржавчины становится менее плотным
Проведя вышеперечисленные процедуры, очищаемый предмет погружают в ванную содержащую раствор едкого натра, в который добавлены ингибиторы ЧМ, ПБ-5 или их аналоги. Время погружения вычисляется в зависимости от степени поражения ржавчиной, толщины металлической стенки и степени необходимой очистки.
Термическая обработка
Этот способ позволяет быстро и полностью избавиться от коррозии. Но его применяют только для крупных изделий, так как высокая температура может деформировать его и уменьшить толщину поверхности. Этот метод часто применяется для очистки металла от ржавчины.
Как удалить ржавчину с металла в домашних условиях
Снять коррозийный слой в домашних условиях можно применяя вышеуказанные способы. Правда, для небольших предметов вряд ли подойдет пескоструйный аппарат, но химическая очистка будет вполне уместна. При очистке кузовных элементов автомобилей можно использовать пескоструйку.
Покупные средства для очистки ржавчины на металле
Большинство средств для очистки ржавчины токсичны и могут оставить ожоги. При их применении необходимо соблюдать меры предосторожности. Резиновые перчатки - это первое средство защиты, которое необходимо для удаления коррозии. Нелишней будет и респираторная маска или марлевая повязка. При удалении ржавчины металлическим способом необходимо защитить глаза, чтобы обезопасить их от попадания частиц металла.
Растворители ржавчины
Современный рынок предлагает большое количество специальных средств, чтобы почистить металлический предмет от ржавчины. Они помогают убрать коррозию с автомобиля, предметов домашнего обихода, инструментов, различной домашней утвари.
Большинство растворителей ржавчины имеют в своем составе сильнодействующие кислоты, разрушающие ржавый налет, и ингибиторы, которые защищают металл. Интересный факт, ингибитором может служить простая картофельная ботва, замачиваемая в кислоте, которой обрабатывается пораженная поверхность.
На сегодня самым действенным препаратом является средство для удаления ржавчины с металла спрей WD-40. Состав препарата производители не озвучивают, но изучение его показало, что он содержит уайт-спирит, углекислый газ и углеводы. Использование спрея WD-40 довольно простое, для его проведения необходимо распылить его на заржавленное место и продержать 15 секунд.
После этого оттереть изделие от коррозии с помощью тряпки или ветоши. При этом необходимо учесть следующие моменты:
- Как указывают производители, помимо разрушения коррозийного слоя, средство способно создать на месте ржавчины защитное покрытие, которое поможет предохранить очищенную поверхность от повторного появления ржавчины
- Спрей удобен еще тем, что он проникает во все трещины, находящиеся на металлической поверхности
- Кроме продукта окисления, спрей может разрушить слой краски. Поэтому до момента его нанесения нужно защитить поверхность, покрытую краской
- Спрей совмещается не со всеми видами пластика и резины
Хорошо себя зарекомендовали и другие средства от коррозии для использования в быту. Это дорогостоящие вещества и их целесообразно применять для небольших поверхностей, пятен. Многие химические очистители просто растворяют коррозийный налет и имеют в своем составе щавелевую и фосфорную кислоту.
Применяя их, нужно следовать инструкции, где указан порядок проведения обработки и время воздействия, за которое ржавчина размягчится, и убрать ее при помощи ветоши или тряпки будет удобно. После этого поверхность отмыть от остатков образованного налета.
Преобразователи (размягчители) коррозийного слоя
Хорошо зарекомендовали себя и очистители в виде специальных паст, способные размягчить слой ржавчины. Они останавливают развитие и проникновение ржавчины вглубь поверхности металла. По сравнению с результатами применения растворителей, они малоэффективны.
Не следует их применять и на видных местах обработанных изделий, так как дальнейшая покраска придаст им неэстетический вид. Их можно использовать как средство защиты перед окраской автомобиля.
Механическая обработка поверхности при помощи абразивных средств
В хозяйственных магазинах можно купить специальные приспособления и механизмы, при помощи которых можно удалить ржавый налет. Для этого подойдут металлические щетки и скребки. С их помощью удаляется ржавый слой, но для этого следует приложить определенные усилия.
Облегчить работу при обработке больших поверхностей поможет шлифовальная машинка, которая хорошо снимет налет. При небольшой поверхности поврежденного металла можно применить подручные средства шпатель или широкую отвертку. После удаления ржавчины, обработать поверхность наждачной бумагой.
Как вывести ржавчину при помощи народных методов
В быту удаление ржавчины с предметов домашнего обихода при помощи агрессивных химических препаратов не совсем целесообразно. Для этого могут подойти простые средства, которые могут найтись в доме или в гараже. Это могут быть:
- Лимонная кислота. Ее можно купить в любом продуктовом магазине. Придя домой, высыпьте упаковку кислоты в пластиковую емкость, залейте ее водой. Воды потребуется столько, чтобы заржавленный предмет полностью был покрыт раствором. Оставьте на ночь. Утром промойте его водой и хорошо протрите.
- Паста из буры и лимонного сока - средство от ржавчины на металле, керамике и фарфоре. Если нет буры возьмите чайную соду. В буру налейте лимонный сок или концентрированный раствор лимонной кислоты, размешайте до образования негустой пасты. Нанесите ее на ржавые пятна. Дайте немного постоять. Почистите поверхность при помощи щетки или жесткой губки для чистки посуды и промойте водой.
- Солярка, отлично очистит ржавчину с металлического инструмента. Для этого налейте в пластмассовую емкость солярки и погрузите туда ржавый инструмент. Оставьте на сутки. После этого достаньте инструмент, очистите при помощи металлической щетки, хорошо протрите. Инструмент будет как новый.
Чтобы не ломать голову, как очистить металлические предметы от ржавчины, необходимо хранить их в сухом месте, регулярно осматривать и обрабатывать от ржавчины. Вовремя очищать от ржавых подтеков ванную, керамическую плитку. Если приготовили для покраски металлическое изделие, нанесите на него слой специальной грунтовки. Это поможет лучшему сцеплению краски с металлической поверхностью и убережет в дальнейшем изделие от коррозии.
Читайте также: