Механический способ очистки металлических поверхностей

МЕХАНИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ОЧИСТКИ

Механически можно удалять любые загрязнения, однако наибо­лее часто таким образом очищают поверхность от ржавчины, окали­ны и старых покрытий. Применяются следующие способы очистки: шлифование, кварцевание, галтовка, пневмо — и гидроабразивная об­работка.

Из механических способов подготовки поверхности особенно распространена струйная абразивная и гидроабразивная обработка: пескоструйная, гидропескоструйная, дробеструйная, дробеметная. Очистка этим способом основана на воздействии частиц абразивов, поступающих с большой скоростью и обладающих в момент соуда­рения с металлом значительной кинетической энергией. Поверх­ность металла при этом становится шероховатой (углубления дости­гают 0,04-0,1 мм), что улучшает адгезию покрытий. Однако струйная абразивная обработка приемлема лишь для толстостенных изделий (5 > 3 мм); изделия с более тонкими стенками могут при этом де­формироваться.

При пескоструйной и гидропескоструйной очистке применяют обычно безглинистый кварцевый песок с размером частиц 0,5-2,5 мм, карбид кремния, плавленый оксид алюминия. Абразивом при дробе­струйном и дробеметном способах обработки служит литая или ко­лотая чугунная или стальная дробь с размером частиц 0,1-2,0 мм или дробь, рубленная из стальной проволоки диаметром 0,3-1,2 мм. Для очистки поверхности черных металлов наиболее целесообразно при­менять колотую дробь (№ 08-2) с размером частиц не более 0,8 мм. Эффективность очистки при этом повышается в 1,5-2 раза по срав­нению с очисткой литой дробью; стальная рубленая дробь обходится в 3-4 раза дороже колотой. Легкие металлы (алюминий, магниевые сплавы и др.) обрабатывают мягкими абразивами — порошками из сплавов алюминия (иногда с добавлением 5-6 % чугунного песка), крошкой фруктовых косточек или скорлупы орехов.

Кварцевый песок — наиболее дешевый абразив. Однако он быст­ро изнашивается (дробится); образуется мелкая пыль, вредно дейст­вующая на здоровье работающих. Поэтому пескоструйная очистка в нашей стране сильно ограничена. Ее применяют лишь в автоматизи­рованных установках с хорошей герметизацией и вентиляцией, пре­дотвращающими распространение пыли в помещения. В частности, таким способом очищают стальные и чугунные отливки, поковки и другие толстостенные изделия от окалины и нагари. Обычно песок подается из сопел, отстоящих приблизительно на 200 мм от обраба­тываемой поверхности, под давлением 0,3-0,8 МПа.

Металлический песок, в отличие от кварцевого, почти не обра­зует пыли, расход его значительно меньше, а эффективность ме­ханического воздействия также достаточно высока. Очистка с по­мощью металлического песка (дроби) осуществляется в закрытых камерах или кабинах, снабженных приточно-вытяжной вентиляци­ей. Применяют различные типы аппаратов для дробеструйной очи­стки. Распространение получили одно — и двухкамерные аппараты периодического и непрерывного действия типов Г-93 А, Г-146, АД-1, АД-2, АД-5, БДУ-Э, ПД-1. Их производительность по очищаемой поверхности от 1 до 8 м2/ч; дробь распыляется под давлением 0,5- 0,7 МПа.

Дробеметная очистка отличается от дробеструйной тем, что по­ток дроби создается не сжатым воздухом, а в результате центробеж­ной силы от вращающегося с высокой частотой (2500-3000 об/мин) ротора (турбинного колеса с лопатками). Дробеметный способ в 5-10 раз производительнее дробеструйного и в несколько раз дешевле. Он обеспечивает минимальную запыленность помещений, однако непри­годен для обработки изделий сложной формы. Недостатком дробе-
метного способа является также быстрый износ лопаток (срок служ­бы литых чугунных лопаток не превышает 80 ч).

При гидроабразивной очистке используется суспензия или взвесь абразива в жидкой среде. Абразивами в этом случае служат кварце­вый песок, гранит, электрокорунд, стекло, молотый шлак и другие твердые порошковые вещества дисперсностью 0,154),50 мм, а жидкой средой — вода с добавлением ПАВ и ингибиторов коррозии. В частно­сти, для обработки изделий из черных металлов применяют суспен­зию следующего состава (в г/л):

Кварцевый песок или электрокорунд Нитрит натрия Кальцинированная сода

Гидроабразивная очистка проводится с помощью аппаратов на­гнетательного и всасывающего типов разных конструкций: ГПА-3, ТО-266, ГК-2, ТВ-210; они подают пульпу под давлением 0,5-0,6 МПа. В аппаратах обычно обрабатывают изделия небольших габаритов. В случае крупных объектов (суда, гидротехнические сооружения) для очистки поверхности нередко используют забортную воду с песком (пульпу); образующуюся при сушке вторичную ржавчину удаляют механическим или химическим путем.

Различают несколько степеней абразивоструйной очистки. Она различается по площади (в %) очищенной до чистого (блестящего) металла:

Ба 1 — легкая очистка до степени порядка 50 %;

Ба 2 — тщательная очистка («75 %);

Ба 2 !/2 — очень тщательная очистка («96 %);

Ба 3 — наиболее высокая степень чистоты («99,2 %).

С повышением степени очистки резко возрастают затраты на подготовку поверхности. Так, при переходе от 8а 2 к 8а 2 72 они уд­ваиваются, а от Эа 2112 к Ба 3 возрастают примерно на 50 %. В зависи­мости от условий эксплуатации покрытий наиболее часто очистку поверхности проводят до степени Ба 2 или Ба 2112.

В настоящее время значительное внимание привлекает очистка металлических поверхностей под действием струи воды, подаваемой под большим давлением (от 25 до 170 МПа) — гидродинамический способ. Эффективность очистки поверхности зависит от применяе­мого давления: до 35 МПа удаляются непрочная (шелушащаяся) краска, прилипшая грязь, отложения солей; до 70 МПа — непрочно держащаяся краска, ржавчина; до 170 МПа — любые отложения на по­верхности, кроме окалины.

Применяемые установки состоят из насоса высокого давления, привода, шлангов, гидравлического пистолета и приборов для регу­
лирования и контроля давления воды. Такие установки выпускают, в частности, фирмы «Креуле», «Вома» и «Крецле» (Германия), ’’Кина» (Великобритания) и др. Их отличительная особенность — высокая производительность, отсутствие пыления. Установки низкого давле­ния особенно удобны для удаления разрушившихся покрытий после их обработки смывками.

Своеобразным способом механической очистки поверхности ме­таллов является ее обработка сухим льдом — гранулами твердой угле­кислоты с температурой -79 °С. Размер гранул 2-3 мм. Их подают на поверхность с помощью специального аппарата — бластера при дав­лении воздуха 0,2-1,4 МПа. При ударе о поверхность гранулы сухого льда частично сублимируются; образующийся газ С02 повышает давление и тем самым усиливает механическое воздействие частиц на поверхность. Для экономии сухого льда предусматривается рекупе­рация С02.

Механические способы очистки, особенно струйно-абразивные, наиболее широко применяются при окрашивании стационарных и крупногабаритных объектов (суда, мосты, эстакады, наземные со­оружения нефтегазового комплекса, трубы и др.). Это наиболее до­рогой вид подготовки поверхности и, как правило, наиболее надеж­ный в отношении долговечности покрытий.

Источник

Способы очистки металла

Очистка металла

Наиболее используемыми способами предварительной обработки металла являются: очистка ручным инструментом, механическая очистка, абразивоструйная очистка.

Очистка ручным инструментом

Ручная очистка металла — это метод подготовки металлических поверхностей с помощью ручных инструментов, без применения энергопитания.

Ручную очистку поверхности проводят с использованием обрубочных молотков для скалывания ржавчины и других загрязнений, ручных проволочных щёток, шпателей, скребков, абразивных шкурок, наждака.

Молотки для скалывания применяются для удаления толстого рыхлого слоя ржавчины, чтобы сделать более экономичной абразивную струйную очистку. Обработка молотками часто проводится в сочетании с зачисткой щётками. Обработка такими молотками непригодна для общей подготовки поверхности перед нанесением покрытий.

Очистка ручным инструментом иногда применяется на начальном этапе для предварительной очистки, с целью снятия относительно легко удаляемых загрязнений перед использованием механизированных инструментов.

Очистка механизированным инструментом

Это метод подготовки металлических поверхностей с применением механизированных ручных инструментов, но без использования абразивоструйной очистки.

Механизированную очистку проводят с использованием вращающихся проволочных щёток, машин для зачистки абразивными шкурками, дисков для зачистки абразивными шкурками, абразивных точильных камней, зачистных молотков с электро- или пневмоприводом, игольчатых пистолетов, шлифовальных кругов.

Участки поверхности, недоступные для подобных инструментов, должны подготавливаться вручную.

Перед очисткой ручным и механическим инструментом необходимо удалить скалыванием все толстые слои ржавчины. Видимые масло, смазка и грязь также должны быть удалены.

Очистка механизированным инструментом эффективнее и производительнее очистки ручным инструментом, но по эффективности уступает абразивной струйной очистке.

Абразивоструйная очистка

Сухая абразивоструйная очистка

Сухая абразивоструйная очистка (бластинг) заключается в ударе абразивного потока с высокой кинетической энергией о подготавливаемую поверхность. Подача абразива осуществляется при помощи центробежной силы, сжатого воздуха или эжекции. В воздушно-абразивный поток допускается добавлять небольшое количество воды для устранения пыли.

Абразивная струйная очистка сжатым воздухом

Данная операция осуществляется при подаче абразива в поток воздуха и направлении образующейся воздушно-абразивной смеси с высокой скоростью из сопла на очищаемую поверхность. Абразив может быть впрыснут в воздушный поток из ёмкости, находящейся под давлением, или увлечён этим воздушным потоком в процессе всасывания из ёмкости, не находящейся под давлением. Этим способом очищают поверхности с помощью дробеструйных аппаратов.

Абразивная струйная очистка с впрыскиванием влаги

Этот метод аналогичен абразивной струйной очистке сжатым воздухом с той разницей, что в воздушно-абразивный поток добавляют незначительное количество жидкости (обычно чистую пресную воду), что создает метод струйной очистки, при котором не образуется пыли в диапазоне размера взвешенных частиц менее 50мкм. Расход воды составляет 15-25 л/ч.

Струйная очистка жидкостью под давлением

В поток жидкости (обычно чистой пресной воды) вводят абразив (или смесь абразивов), и этот поток направляют через сопло на очищаемую поверхность. Этот метод основан на воздействии кинетической энергии высоконапорной водяной струи на обрабатываемую поверхность. При этом струя воды позволяет удалять с поверхности загрязнения и отложения любой физической природы и химического состава: ржавчину, консервационные смазки, лакокрасочные покрытия, битум, смолы, нагар, окалину и т.д. Давление воды зависит от типа удаляемых загрязнений, таких как рыхлая ржавчина и окрасочные покрытия со слабым сцеплением.

Как правило, используются следующие методы водной струйной очистки:

• водная струйная очистка высокого давления (70-170 МПа);
• водная струйная очистка сверх высокого давления (свыше 170 МПа).

Гидроструйная очистка при высоком давлении также имеет название «гидроджеттинг». Гидроджеттинг под высоким давлением. (70-170 МПа) позволяет удалить большинство красок и продуктов коррозии. Гидроджеттинг под сверхвысоким давлением (более 170 МПа) применяется для полного удаления всех старых покрытий и ржавчины.

В настоящее время данные технологии активно используются там, где необходимо быстро, качественно и безопасно выполнить работы по очистке и подготовке поверхности металла.

Контроль очищенной поверхности металла

Методы контроля очищенной поверхности перед окраской регламентирует ISO 8502.

• ISO 8502-1 устанавливает метод определения на очищенной поверхности растворимых продуктов коррозии с помощью индикаторной ленты.
• ISO 8502-2 устанавливает метод лабораторного анализа хлоридов в воде, собранной после промывки очищенной поверхности размером 250х100мм.
• ISO 8502-3 устанавливает метод оценки контроля запыленности поверхности с помощью липкой ленты. Запыленность поверхности оценивают в баллах согласно рисунку.
• ISO 8502-4 устанавливает методику оценки вероятности конденсации влаги на очищенной поверхности.
• ISO 8502-5 устанавливает метод определения хлоридов с помощью индикаторной трубки.
• ISO 8502-6 приводит метод Брестле по отбору растворимых загрязнений с очищенной поверхности.

Очистка поверхности металла

Для удаления старых красок, лакокрасочных покрытий, лаков, затвердевших шпатлёвок и других материалов рекомендуется использовать специальные смывки и обезжириватели металла:

Подготовка поверхности металла под окраску наряду с качеством используемых лакокрасочных материалов определяет качество получаемого покрытия и его долговечность. Даже при использовании высококачественных лакокрасочных материалов прочное покрытие можно получить только при безукоризненной подготовке поверхности.

Подробную информацию о подготовке поверхности металла к окраске (очистка поверхности металла, смывки и обезжириватели, подготовка поверхности металла) Вы можете узнать на страницах нашего сайта.

Источник

Чистка металла (удаление коррозии с металлических поверхностей)

Чистка металлических поверхностей в процессе их эксплуатации очень важна. За срок службы металл постоянно подвергается воздействиям окружающих факторов: пыль, грязь, температурные воздействия, механические и т.д.

Чаще всего металлическое изделие проходит тщательную чистку от коррозии перед нанесением защитных покрытий (антикоррозионных) и главной задачей очистки становится удаление разрушающих образований.

Способы удаления ржавчины с металлических изделий

Существует три способа очистки металла от ржавчины:

1. Обработка с помощью ручных инструментов.
2. Механическая чистка.
3. Обработка абразивными вещества.

Обработка с помощью ручных инструментов

Суть метода заключается в том, что для применяемых инструментов не требуется электропитание. Ручную чистку обычно применяют как подготовительный этап перед основной обработкой поверхности. С ее помощью легко производится зачистка металла от ржавчины.

Основными инструментами для такой очистки выступают проволочные щетки, обрубочные молотки для скалывания, шпатели, крупная наждачная бумага, абразивные шкурки, скребки и т.п.

Молотки хорошо скалывают продукты коррозийных процессов, это помогает другим методам обработки быстрее и глубже очистить внутренние слои металлоконструкции.

Механическая обработка

При таком удалении коррозии используются механические установки и оборудования, но более простые, нежели пескоструйные (абразивоструйные).

Для механической очистки используются все те же шкурки, скребки, наждачная бумага и т.д. как и для ручной очистки, однако они усовершенствованы электрическим механизмом, который ускоряет процесс работы засчет вращающихся элементов. Яркими примерами таких устройств являются: шлифовальные круги, молотки с пневмо- и электроприводом, абразивные точильные камни и другое.

Механическая чистка не всегда эффективна в местах, куда затруднен доступ оборудования, поэтому некоторые участки обрабатывают ручным способом.

Механическая чистка от коррозии

Пескоструйная обработка

Чистка металлических поверхностей абразивными веществами – самый эффективный способ очистки. Суть метода заключается в том, что в специальной установке создается давление, абразивные частицы смешиваются с воздухом в специальном отсеке, а потом по шлангу (сопло) подается на очищаемую поверхность. Твердые абразивные частицы бьются о верх изделия, тем самым скалывая загрязнения и пораженные участки.

Существует несколько видов такого рода установок:

• Пескоструйная очистка металлических поверхностей от ржавчины с помощью сжатого воздуха – здесь все просто: частицы абразива смешиваются с воздухом и выводятся через сопла.
• Пескоструйная очистка с впрыскиванием влаги – принцип действия такой же как и при использовании сжатого воздуха, различие в том, что в абразив добавляется немного жидкости (например, воды). В этом случае вокруг места обработки не образуется слишком много пыли.
• Очистка с помощью жидкости, находящейся под давлением. В таком случае главным является жидкость (чаще, простая вода), в нее добавляют абразивные частицы, и вода под давлением с абразивом выпрыскивается на место, которому необходима очистка. При таком способе легко контролировать давление и подачу жидкости, также она глубоко проникает и очищает материал.

Пескоструйная обработка хорошо обезжиривает поверхность, что не требует дополнительного применения обезжиривающих средств.

Химические способы удаления ржавчины

У каждого из вышеперечисленных способов есть свои достоинства и недостатки. Но современный мир дал возможность получать специальные составы, которые отвечают на вопрос как просто убрать коррозию с металла. Они борются с разрушающими реакциями в любых, даже самых труднодоступных местах, не требуют громоздких установок и электрооборудования, а также не требуют приложения серьезной физической силы.

Химические средства удаления коррозии при нанесении на очищаемую поверхность, проникают в участки с ржавлением и разрушают их изнутри. После разрушения необходимо только убрать остатки прошедшей реакции.

Не всегда химические вещества справляют идеально с ржавчиной с первого раза, иногда требуется повторное применение.

Перед тем, как рассмотреть специальные составы для чистки металлических поверхностей, воспроизведем порядок действий при данном способе чистки:

1. Если пескоструйные установки очищают материал и обезжиривание происходит само при этом процессе, то при химической обработке в первую очередь необходимо самостоятельно обезжирить поверхность специальными составами.
2. Далее наносится непосредственно выбранное вещество

При нанесении важно соблюдать технику безопасности, так как такого рода вещества очень агрессивны и могут нанести вред здоровью человека. Наносить средство необходимо в перчатках.

1. Для появления эффекта, необходимо дать средству «поработать» определенное время (это время у каждого раствора свое), обычно около 20 минут. За это время ржавчина и растворитель вступают в реакции и в итоге, при распадении ржавчины она становится серого цвета (образуется так называемый ортофосфат).
2. Далее необходимо очистить материал от продуктов реакции. Это делается с помощью большого количества воды.

Химическая обработка коррозии

Методы предотвращения коррозии в промышленности

В промышленности чрезвычайно важно охранять конструкции и изделия от появления коррозии и ржавчины. Необходима постоянная чистка металла.

В промышленных масштабах остро стоит вопрос о том, как удалить коррозию с металла, так как не всегда экономично использовать пескоструйную обработку или химические методы защиты, поэтому на стадии изготовления конструкции материал обрабатывают специальными веществами – ингибиторами.

Результат коррозии на металле

Чаще всего применяются средства, которые создают защитную пленку на поверхности металла. Эта пленка не дает агрессивным воздействиям среды и веществ проникать вглубь металлической структуры и разрушать ее.

Ингибиторы для очистки металла от коррозии помогают значительно увеличить срок службы конструкций и изделий, таким образом уменьшая затраты новые конструкции и остановку производства.

Важно, чтобы ингибиторами выступали нетоксичные вещества. Так как может пострадать содержимое металлических емкостей и конструкций, а также человек, постоянно находящийся рядом.

Как и чем очистить ржавчину с металла — доступные способы

Рассмотрим основные химические вещества, способные бороться с ржавчиной.

Преобразователи ржавчины

Преобразователь превращает это вещество в покрытие рыжего цвета. Для такой реакции необходим пульверизатор, в нем смешивается 30% водный раствор фосфорной кислоты и распыляется на поврежденное место. После этого веществу дают высохнуть.

Существует несколько видов преобразователей для устранения коррозии, но в каждом из них, главным веществом является фосфорная кислота.

Раствор соляной кислоты и ингибитора или серной кислоты и ингибитора

Соляной и серный раствор являются очень сильными кислотами, которые разрушают даже сам металл, поэтому для борьбы с ржавлением их используют только в сочетании с ингибиторами. В качестве ингибитора обычно выступает уротропин.

Состав: 5% раствор соляной (серной) кислоты и 0,5 грамма уротропина на один литр.

На крупногабаритные конструкции такое средство наносят обычно кисточкой, а мелкие детали можно опускать в сам раствор.

Другие кислоты

Хорошо борется с коррозией смесь из вазелинового масла (можно взять жидкий парафин) и молочной кислоты. Кислота превращает ржавчину в соль, а соль растворяется в парафине.

Обработка с помощью кислот

Еще одним проверенным средством является раствор хлористого цинка и винного камня, растворенного в воде. Хлористый цинк создает среду с повышенной кислотностью и в ней продукты реакции легко растворяется.

Как убрать ржавчину с металла в домашних условиях

Ржавчина и другие стойкие загрязнения существуют не только в стенах промышленных предприятий или на специальных конструкциях, но и в домашних условиях и возникает вопрос: как удалить коррозию. Чтобы произвести очистку металла от коррозии в домашних условиях, применяют средства не слишком агрессивные, но эффективные.

Сок лимона и уксус

Смешиваются два эти вещества в одинаковых пропорциях и наносятся на поврежденный участок. Чтобы ржавчина ушла, необходимо оставить раствор на несколько часов. После того, как раствор достаточно впитается, необходимо потереть поверхность щеткой и очистить водой.

Пищевая сода

Соду смешивают с водой для консистенции сметаны, наносят на пораженное место, оставляют на час. Потом вычищают щеткой или металлическим скребком.

Щавелевая кислота

При использовании щавелевой кислоты необходимо пользоваться перчатками и респиратором.

Перед нанесением необходимо подготовить поверхность: ее чистят обычным моющим средством. Далее небольшое количество кислоты смешивается с водой и наносится на предмет, требующих очистки. Через 30 минут нужное место трут щеткой и остатки смывают водой.

Лайм и соль

Такой набор пригодится не только для застолья, но им можно избавиться от рыжих пятен. Необходимо только посыпать поврежденное место, а сверху залить соком лайма (выжать). После того, как изделие постоит так несколько часов, можно промыть водой и наслаждаться очищенной поверхностью.

Картофель

С помощью обычного картофеля, можно избавиться от незначительных ржавых пятен. Для этого посыпьте пораженное место солью, картофель очистите, и разрежьте на две части, после потрите место с солью, пока ржавчина не исчезнет.

Оригинальные средства борьбы с коррозией

Сегодня существуют вещества, который прочно закрепились в обиходе человека, могут применяться каждый день, но даже они в правильных дозировках, могут помочь избавиться от ржавчины, если Вы захотели поэкспериментировать.

Кока-кола

Этот, полюбившийся многим напиток, разъедает ржавчину за несколько часов (зависит от степени повреждения).

Удаление коррозии с помощью кока-колы

Все просто: или опускаете нужный предмет в ванночку с колой, или с помощью губки наносите на поверхность. Ждете несколько часов и смываете водой.

Главный секрет колы – фосфорная кислота. В принципе, можно использовать любой напиток с содержанием этого вещества.

Томатные соусы

Как убрать коррозию металла таким способом? Берется испорченный или свежий кетчуп (они оба будут работать) или томатную пасту, необходимо продукт нанести на поверхность, которую требуется очистить от ржавчины и оставить на полчаса или больше, в зависимости от степени повреждения. После этого хорошо смыть водой и следов коррозии как не бывало.

Электролиз

Для авантюристов, можно произвести чистку металла от коррозии с помощью электролиза. Для этого способа понадобиться источник электричества – аккумулятор. Суть в том, что в воду добавляется соль или пищевая сода, аккумулятор (например, из автомобиля) устанавливается так, что к одной клемме присоединяется металлическая пластина, а другая клейма присоединяется к месту, где необходимо избавиться от коррозии. Два конца опускаются в полученный из воды и соли раствор, и пускается ток. Желательно, пускать ток в размере 5 ампер. Через полчаса можно прочистить место щеткой и промыть.

Такое средство от коррозии металла требует обязательного исполнения техники безопасности, так как может произойти удар током. Не вынимайте изделие из раствора, пока не будет отключено электричество.

Исходя из всех фактов, можно сделать вывод, что чистка металла — это неотъемлемая часть процесса эксплуатации изделия. После проведенной процедуры и нанесения защитного покрытия, он сможет прослужить еще многие годы.

Источник