概要
レーザー洗浄と酸洗いは、金属表面を処理する 2 つの異なる方法です。
レーザー洗浄は、レーザー発生器から放射されるレーザー光線を使用して高エネルギーを生成し、錆を除去し、塗装を剥離し、コーティングを除去する金属表面処理プロセスです。
酸洗いは、金属の表面から錆、汚れ、不純物、汚染物質を除去するために使用される処理方法です。
酸洗
酸洗板は高品質の熱間圧延板を原料とし、酸洗ユニットで酸化層を除去し、トリミングして仕上げます。板間の中間製品は、表面品質と使用要件を確保することを前提として、ユーザーが調達コストを効果的に削減できるようにします。
ピクリングシートの利点
1. 熱間圧延酸洗板から表面の酸化鉄スケールが除去されるため、表面品質が良好で、鋼材の表面品質が向上し、溶接、給油、塗装が容易になります。
2.寸法精度が高く、平坦化後、板形状をある程度変更できるため、凹凸の偏差が低減します。
3. 表面仕上げを改善し、外観を向上させます。
アプリケーション
酸洗シートは、冷間圧延シートと熱間圧延シートの中間のコスト効率の高い製品であると言えます。自動車業界、機械業界、軽工業機器、梁、サブビーム、リム、スポーク、キャリッジパネル、ファン、化学オイルドラム、溶接パイプ、電気キャビネット、フェンス、鉄梯子など、さまざまな形状のプレス部品に幅広い用途があり、幅広い市場見通しを持っています。
以下に酸洗工程の技術的なプロセスを紹介します。
酸洗いの原理
酸洗いは、通常、プレフィルミングと併せて、酸性溶液を使用して鋼鉄の表面のスケールと錆を除去する表面処理です。一般的に、ワークピースを硫酸などの化学溶液に浸して、金属表面の酸化物やその他のフィルムを除去します。これは、電気メッキ、エナメル、圧延などのプロセスの前処理または中間処理です。ウェットクリーニングとも呼ばれます。
酸洗工程には主に浸漬酸洗法、スプレー酸洗法、酸ペースト錆除去法などがあります。
使用される酸は主に硫酸、塩酸、リン酸、硝酸、クロム酸、フッ化水素酸、混酸です。
プロセスフロー
金属部品への吊り下げ→化学脱脂（従来のアルカリ化学脱脂または界面活性剤脱脂）→温水洗浄→流水洗浄→1段目の酸洗→流水洗浄→2段目の酸洗→流水洗浄→次の工程へ移行（例：化学着色→リサイクル→流水洗浄→硬化処理→洗浄→クロージング処理→洗浄→乾燥→完成）。
よくある欠陥
酸化鉄スケールの侵入：酸化鉄スケールの侵入は、熱間圧延中に形成される表面欠陥です。酸洗後、黒い点や帯の形で押し込まれることが多く、表面は粗く、一般的に手触りがあり、散発的または集中的に現れます。酸洗の加熱プロセス、スケール除去プロセス、圧延プロセスが不完全であることが原因であることがよくあります。
酸素斑（表面景観）：熱間圧延鋼板の表面の鉄酸化物スケールが洗い流された後に残る点状、線状、またはピット状の外観を指します。圧延はマトリックスに押し込まれ、酸洗後に強調されます。外観に一定の影響がありますが、性能には影響しません。
斑点：板の表面の一部または全体に黄色い斑点が現れ、油を塗っても隠すことができず、製品の品質と外観に影響を与えます。主な原因は、酸洗タンクから出たばかりのストリップの表面活性が高く、すすぎ水がストリップを正常に洗浄できず、すすぎタンクのスプレービームとノズルが詰まっていて、角度が均等ではないことです。
酸洗不足：鋼板表面には、きれいに十分に除去されていない局所的な酸化鉄スケールがあり、鋼板表面は灰黒色で、魚の鱗や水平方向の水の波紋があります。これは酸処理と関係があり、主に酸濃度が不十分で、温度が高くなく、鋼板の速度が速すぎて、鋼板を酸に浸すことができないためです。
過剰酸洗：鋼板の表面は、多くの場合、暗黒色または茶褐色で、塊状、薄片状の黒点または斑点が見られ、鋼板の表面は一般に粗い。その理由は、酸洗不足の反対である。
環境汚染
生産工程における主な汚染物質は、各レベルの水洗工程で発生する洗浄廃水、サンドブラスト工程で発生する粉塵、酸洗工程で発生する塩化水素酸ミスト、酸洗、すすぎ、リン酸塩処理、中和、防錆工程で発生する廃棄物、タンク液、廃棄物残渣、廃棄物フィルターエレメント、原料空樽、包装廃棄物などです。主な汚染物質は、塩化水素、pH、SS、COD、BOD?、アンモニア性窒素、石油などです。
レーザー洗浄
洗浄原理
レーザー洗浄機は、レーザーエネルギーを利用して物体の表面を貫通します。物質内の電子は約100フェムト秒のエネルギー振動を吸収し、物質の表面にプラズマを生成します。7〜10ピコ秒後、電子エネルギーは格子に伝達され、格子は振動し始めます。ピコ秒後、物体はマクロ温度を生成し始め、レーザーによって照射された局所的な材料は加熱され、溶解し、蒸発し始め、洗浄の目的を達成します。
洗浄プロセスと効果
酸洗法と比較すると、レーザー洗浄システムは非常にシンプルで、前処理は必要なく、油除去、酸化層除去、錆除去の洗浄作業を同時に行うことができます。装置の電源を入れて光を出し、洗浄するだけです。
レーザー洗浄システムは、Sa3レベルの最高の工業用洗浄レベルに到達でき、材料表面の硬度、親水性、疎水性にほとんど損傷を与えません。酸洗いよりも徹底的です。
長所と短所
プロセスフローと操作要件
10 以上の工程が必要な酸洗いツールと比較すると、レーザークリーナーは最も簡素化された工程を実現し、基本的に 1 つのステップで済みます。洗浄時間と材料の損失を大幅に短縮します。
酸洗法は、操作プロセスに厳しい要件があります。錆除去の品質を確保するために、ワークピースは完全に脱脂されている必要があります。酸洗溶液の濃度を制御して、ワークピースが過度の酸濃度によって腐食されるのを防ぎます。温度は、ワークピースの損傷や設備の腐食を防ぐために、プロセス仕様に従って制御されます。酸洗タンクには徐々にスラッジが堆積し、加熱パイプやその他の制御デバイスをブロックするため、定期的に除去する必要があります。また、酸洗時間、注入圧力、操作スパッタリング、排気装置などにも注意する必要があります。
レーザー洗浄は、初期段階でパラメータを設定することで、フールのような操作や自動無人操作も実現できます。
洗浄効果と環境汚染
レーザー洗浄システムには、強力な洗浄効果に加え、耐障害性も優れているという利点もあります。
酸洗法の操作ミスにより、酸素斑、赤み、黒ずみなどが発生することが多く、不良率が高い。
水滴レーザー実験により、レーザー洗浄が過飽和状態になっても、依然として強い金属光沢があり、水酸化物などの汚染物質が生成されず、溶接などの次の処理方法に影響を与えないことが証明されました。
レーザー洗浄は、プロセス全体を通じて廃液やスラグなどの環境汚染が発生しないため、最も環境に優しい洗浄方法です。
単位コストと変換コスト
酸洗工具には消耗品として薬品が必要なので、単価は設備減価償却費＋消耗品費となります。
レーザー洗浄機は、機器を購入する以外に消耗品は必要ありません。単価は機器の減価償却費です。
したがって、洗浄規模が大きく、年数が長くなるほど、レーザー洗浄の単価は低くなります。
酸洗生産ラインの構成は複雑な工程を必要とし、異なる金属材料に対する酸洗剤の比率は同じではないため、変換生産ラインには大きな変換コストが必要であり、短期間で洗浄する金属材料は単一であり、柔軟に変更することができません。
レーザー洗浄には変換コストがかからず、同じ洗浄機のソフトウェアパラメータを切り替えるだけで、1分間に鋼板を洗浄し、次の1分間にアルミニウム合金を洗浄する効果が得られます。企業がJITフレキシブル生産を実施するのに便利です。
まとめる
酸洗板は製造業の生産において広範囲かつ深い応用があり、産業支援において積極的な役割を果たしていますが、製造業の継続的なアップグレードに伴い、生産能力の最適化と構造調整も徐々に行われています。
人々の環境意識の高まりに伴い、政府や企業は酸洗生産ラインに対する要求がますます厳しくなり、関連企業の利益率はますます薄くなり、全体的な環境はレーザー洗浄にとってより有利になっています。
おそらく次の 10 年間で、酸洗いシートは「レーザー洗浄シート」という新しい名前を持つようになるでしょう。
