Механическая очистка металла это

Обновлено: 21.09.2024

Перед покраской любая металлическая поверхность должна быть тщательно обработана. Существует множество технологий, позволяющих осуществить этот процесс наиболее эффективно. Но главной проблемой при его реализации является наличие на металле коррозионных последствий, а именно ржавчины.

Коррозионные проявления на металлической поверхности металла бывают разных видов. К ним относятся:

Пятна коррозионного происхождения, имеющие достаточно большую поверхность покрытия без глубинных проникновений.
Коррозионные точки, наоборот, не распространяющиеся на большую площадь поверхности металла, но глубоко проникающие внутрь.
Коррозионные процессы, происходящие под поверхностным покрытием (например, краской). Краска в процессе интенсификации коррозии может иметь вспученный вид, но бывают случаи, когда только после окончательного разрушения металла можно визуально зафиксировать очаг поражения.

Существуют следующие виды удаления ржавчины и подготовки материала к последующей обработке:

термический;
химический;
механический.

В результате термической обработки металлической поверхности металла, для которой применяется специальная кислородно-ацетиленовая горелка, уничтожается почти вся прокатная окалина. Недостаток этого метода заключается в том, что вот как раз ржавчина посредством этого способа удаляется не в полном объеме. Именно по этой причине подобная технология практически не применятся при проведении покрасочных работ.

Более эффективным методом обработки металла является использование для очистки его поверхности химических веществ. В этих целях применяют, как правило, наиболее активные элементы. Химические средства, которые удаляют ржавчину с обрабатываемого объекта, подразделяются на следующие виды:

Смываемые вещества. При их применении необходимо учитывать, что соприкасаясь с водой, они способны спровоцировать новые коррозионные процессы. Чтобы предотвратить появление ржавчины, обработанная химическим составом металлическая поверхность, должна быть подвергнута тщательной просушке и покрыта антикоррозионными средствами.
Несмываемые вещества. Их в профессиональной сфере называют грунт-преобразователями. Использование этого метода позволяет преобразовать ржавчину на металле в грунт, который является защитным слоем. Хотя специалисты не могут эту структуру в полной мере назвать грунтом, тем не менее, она не требует дальнейшей обработки в виде промывки, так как в процессе не присутствует непосредственный контакт с водой.

На практике для снятия ржавчины используют следующие химические вещества:

5%-ный водный раствор соляной и серной кислоты. При его использовании, в обязательном порядке, необходимо добавлять вещество, замедляющее активность химического процесса (ингибитор). Как правило, применяют уротропин (0,5 г. на 1 литр раствора). В случае отсутствия ингибитора растворится не только ржавчина, но и сам металл.
Ортофосфорная кислота. В результате нанесения на металлическую поверхность этого вещества (15-30% раствор) вся ржавчина превращается в твердую структуру. Такой результат получается из-за того, что в результате химической реакции образуется ортофосфат железа, который и является своеобразным защитным слоем. Чтобы процесс был более эффективным, следует добавлять винную кислоту (15 мл. на 1 литр) или бутиловый спирт (4 мл. на 1 литр).
Вазелиновое масло (100 мл.) и молочная кислота (50 г.). Этой специальной смесью покрывают металлические поверхности с повышенным содержанием ржавчины. За счет присутствия в растворе кислоты ржавчина превращается в соль (лактат железа), которая растворяется в вазелиновом масле.

Тем не менее, самым эффективным методом зачистки ржавых металлических поверхностей является ее механическая обработка. Этот процесс, как правило, осуществляется ручным способом или с применением вспомогательного механического инструмента.

В современной практике существуют следующие механические методы удаления ржавчины с поверхности металла:

Очистка с помощью щеток, изготовленных из проволок. Этот процесс осуществляется вручную. Он используется в местах, покрытых ржавчиной в большом количестве, а также при обработке сварных соединений и швов. Качество такой зачистки невысокое: остается окалина, а также присутствует много пыли.
Обработка металлической поверхности металла с помощью абразивного инструмента. Как правило, используются шлифовальные диски. При применении инструмента высокого качества достигается практически 100% – ная эффективность. Однако и у этого метода имеются серьезные недостатки. К ним относятся: высокие требования к профессиональным качествам работника, а также большой расход материалов достаточно высокого качества.
Обработка металлической ржавчины с помощью пескоструйного устройства. Этот метод предполагает нагнетание в зону поражения коррозионными процессами песка, выпущенного под напором. Установка, используемая в этих целях, имеет достаточно простую конструкцию и состоит из пистолета (пескоструйный), резервуара с песком и компрессора. Для устройства применяется речной или строительный песок, но обязательно в просушенном виде. Иногда этот материал используется вторично, но необходимо учитывать, что эффективность антикоррозийной обработки в этом случае уменьшается в разы. При этом количество пыли во столько же раз увеличивается. Этот метод особенно эффективен для зачистки от ржавчины мест, которые невозможно обработать наждачным инструментом или абразивными дисками. Кроме того, после использования подобной технологии поверхность металла очищается практически от всего нагара, старой краски и окалин.
Водопескоструйная обработка металла (гидроабразивная). Металлическая поверхность подвергается одновременному воздействию водной струи и абразивного инструмента. Этот метод является промышленным. Отсутствие мобильности является одним из его недостатков. Гидроабразивный способ удаления коррозионных проявлений на металле осуществляется в трех режимах, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. Они функционируют под сверхвысоким, высоким и низким давлением.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Очистка металлических поверхностей от ржавчины и масел - продукция Компании КрасКо

Надёжная антикоррозионная защита металла зависит от тщательности подготовки поверхности металла, в том числе от качества очистки от продуктов коррозии. Эта операция — наиболее трудоёмкая, но именно она во многом определяет конечный результат.

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.

Типы и методы зачистки поверхности листового металла

Незащищенная сталь в атмосфере, воде и грунте подвержена коррозии, которая может стать причиной разрушения конструкций и сооружений. Избежать последствий коррозии помогает защита металлических конструкций, дающая им возможность выдерживать воздействие коррозионных факторов, которым подвергаются конструкции на протяжении срока эксплуатации.

Существуют разные способы защиты металлических конструкций от коррозии. Один из наиболее простых и доступных способов — защита с помощью лакокрасочных покрытий.

Металлическая поверхность может быть покрыта окалиной или ржавчиной и загрязняющими веществами, провоцирующими коррозию, либо препятствующими нанесению лакокрасочного материала непосредственно на металл. Основной задачей при подготовке поверхности перед защитным окрашиванием является удаление загрязняющих веществ и получение поверхности, обеспечивающей удовлетворительную адгезию покрытия.

Следовательно, на поверхности, подготавливаемой к окрашиванию, не должно быть масла, смазки, соли, влаги и иных загрязнений. Поверхность должна быть очищена от окислов (ржавчины или окалины).

На требуемую степень подготовки поверхности перед окрашиванием влияют следующие факторы:

срок службы металлоконструкции (изделия);
местоположение конструкции;
качество неокрашенной поверхности;
тип и степень агрессивности среды, в которой эксплуатируется или будет эксплуатироваться конструкция;
предполагаемая защитная лакокрасочная система.

Способы очистки поверхности можно условно разделить на две большие группы – механическую обработку и химическую.

Механическая обработка поверхности

(для удаления толстого прочно удерживающегося на поверхности слоя ржавчины и окалины).

Очистка ручным инструментом — Используют обычные ручные инструменты, к которым относятся проволочные щетки, шпатели, скребки, абразивные шкурки, молотки для скалывания ржавчины и т.п.
Механизированная очистка — в качестве инструментов для механизированной очистки могут служить вращающиеся проволочные щетки, разные типы шлифовальных приспособлений, отбойные молотки, игольчатые пистолеты. Участки поверхности, которые невозможно очистить с помощью таких инструментов, очищают с помощью ручных инструментов. При использовании проволочных щеток необходимо проследить, чтобы не произошло заполировки ржавчины или окалины. Отполированная ржавчина или окалина могут давать блеск, похожий на блеск чистого металла, но при этом ухудшается адгезия любого наносимого лакокрасочного материала. Механизированная очистка более эффективна, чем подготовка поверхности с помощью ручных инструментов с точки зрения размера обрабатываемой площади и степени достигаемой чистоты, но не так эффективна как абразивная струйная очистка.

Абразивная струйная очистка (сухая и влажная).

Четыре степени очистки металлов по ГОСТу

В ГОСТе выделяются четыре степени очистки поверхности черных металлов от окалины и продуктов коррозии:

при осмотре с 6-кратным увеличением окалина и ржавчина не обнаруживаются;
при осмотре невооруженным глазом не обнаруживаются окалина, ржавчина, пригар, остатки формовочной смеси и другие неметаллические слои;
не более чем на 5% поверхности имеются пятна и полосы плотно сцепленной окалины и литейная корка, видимые невооруженным глазом. На любом из участков поверхности изделия окалиной занято не более 10% площади пластины 25×25мм;
с поверхности удалены ржавчина и отслаивающаяся окалина.

Этим степеням подготовки поверхности в примерно соответствуют степени, устанавливаемые международным стандартом ISO 8501-1: 1988: «Подготовка стальной основы перед нанесением красок и подобных покрытий. Визуальная оценка чистоты поверхности. Степени коррозии и степени подготовки непокрытой стальной основы после полного удаления прежних покрытий»:

Sa-3 «Струйная очистка до визуально чистой стали»;
Sa-2-½ «Очень тщательная струйная очистка»;
Sa-2 «Тщательная струйная очистка»;
Sa-1 «Легкая струйная очистка»;

Сухая абразивная струйная очистка:

Центробежную абразивную струйную очистку проводят на стационарных установках или передвижных устройствах струйной очистки, в которых абразив подается на вращающиеся колеса или лопасти, расположенные таким образом, чтобы равномерно и с высокой скоростью выбрасывать абразив на очищаемую поверхность.
Абразивная струйная очистка сжатым воздухом осуществляется путем подачи абразива в поток воздуха, подаваемого с высокой скоростью из сопла на очищаемую поверхность.
Вакуумная абразивная струйная очистка (аналогична очистке сжатым воздухом, но отработанный абразив и загрязнения удаляются из зоны очистки при помощи вакуума).

Влажная абразивная струйная очистка:

Влажная абразивная струйная очистка с использованием сжатого воздуха, пресной воды и абразива.
Суспензионная абразивная струйная очистка в воде (заключается в подаче на очищаемую поверхность дисперсии мелких абразивных частиц в воде или иной жидкости при помощи сжатого воздуха).
Абразивная струйная очистка жидкостью под давлением (очистка жидкостью под давлением при помощи потока жидкости (обычно пресной воды) с абразивом, который через сопло направляют на очищаемую поверхность.

После механической очистки металлическую поверхность необходимо обеспылить и обезжирить и как можно быстрее приступить к грунтованию покрывной, антикоррозионной или протекторной грунтовкой или окраске грунт-эмалью типа «3 в 1». В противном случае на зачищенной поверхности металла начнется процесс окисления металла под воздействием кислорода и влаги воздуха, гораздо более бурный, чем на поверхности неочищенного металла.

Механическая очистка

Механическая очистка – это очистка щеткой, наждаком, шлифованием, полированием, шабрением, струей абразивного материала. Механическими методами с контролируемой поверхности удаляют продукты коррозии, оксидные пленки, твердые углеродистые отложения, окалину, лаки, краски, силикаты и другие загрязнения, не удаляемые растворителями и моющими составами с изделий не ответственного назначения.

Как известно, очистка от окалины, шлака, ржавчины самая распространенная, без нее не обходится практически ни один процесс контроля, хотя она самая трудоемкая и низкопроизводительная, с большими затратами ручного труда и имеет большое количество других недостатков. А именно: воздействие на состояние поверхности неконтролируемо; невозможна очистка поверхности глухих отверстий, резьб, полостей. Хуже того, при механической очистке полости дефектов заполняются металлической и абразивной пылью, частицами загрязнений.

Например, при обработке шлифованием изделий из мягких материалов (твердостью меньше или порядка 40 HRС), а также при любой другой механической обработке поверхности и даже при ручной обработке шлифовальной шкуркой, при которой наблюдается деформация металла на глубину до 30 мкм, полости дефектов могут частично или полностью перекрываться тонким слоем пластически деформированного материала. Такие дефекты не обнаруживаются капиллярными методами.

В связи с вышесказанным после механической обработки целесообразно подвергнуть детали последующей очистке, которая всё-таки позволит применять капиллярный метод контроля. Например, на рисунке показан сварной шов, обработанный шлифовальным кругом. При люминесцентном проявлении след дефекта практически не заметен. Последующая электрохимическая очистка в электролите NaCl при плотности тока 100 А/кВт делает след ярким и легко различимым и обнаруживаемым.

Трещина раскрытием 10 мм (слева). Справа – эта же трещина после механической обработки шлифованием, внизу – трещина после электрохимической обработки в электролите NaCl, плотность тока 100 а/кВт, люминесцентный контроль

Разновидности механической очистки:

очистка щетками сводится к тому, что деталь обрабатывается перемещающейся по ее поверхности щеткой (вручную или автоматически). На щетку может подаваться моющий раствор;
при очистке во вращающихся барабанах детали загружаются в специальные барабаны, заполняемые абразивным материалом (песок, дробь). Очистка осуществляется за счет трения абразива о поверхность металла;
очистка шлифованием, полированием, шабровкой и резанием, к сожалению, приводит к тому, что вместе с загрязнениями удаляется слой поверхности металла;
пескоструйная очистка в настоящее время повсеместно запрещена, так как вызывает заболевание силикозом. Разрешается её гидроструйный (гидрообразивный) вариант, когда песок подается струей воды или водного раствора.

Химическая обработка поверхности.

Очистка эмульсией (применяется для удаления масел, смазок, солей и аналогичных загрязнителей с помощью эмульсионных очистителей с последующей промывкой чистой пресной (горячей или холодной) водой.
Очистка щелочью (для удаления масел, смазок, солей и аналогичных загрязнителей с помощью щелочных очистителей с последующей промывкой чистой пресной (горячей или холодной) водой.
Очистка органическими растворителями (обезжиривание) осуществляется для удаления масел или смазок с использованием органических растворителей. Процедуру обезжиривания с помощью ветоши, пропитанной органическим растворителем, обычно проводят на небольших участках поверхности.
Кислотное травление (заключается в погружении очищаемого элемента в ванну, содержащую подходящую ингибированную кислоту, которая удаляет окалину и ржавчину). Кислотное травление используется только в тщательно контролируемых заводских условиях и не применяется на объектах.

Для очистки поверхности металла под окраску антикоррозионными грунт-эмалями нет необходимости в полном удалении следов ржавчины, достаточно удалить рыхлую, т.н. пластовую ржавчину. Подобные грунт-эмали (их еще называют «3 в 1») содержат в своем составе ингибиторы коррозии, препятствующие дальнейшему протеканию процесса. С другой стороны наличие плотно держащейся ржавчины обеспечивает необходимую шероховатость окрашиваемой поверхности, а следовательно – и адгезию грунт-эмали к металлу.

По вопросу защиты от коррозии рекомендую обратиться к имеющемуся на нашем сайте одноименному видео, где подробно рассмотрены виды коррозии, методы защиты от нее и дан подробный обзор противокоррозионных лакокрасочных материалов.

Вопрос: «Готовим металлическую лестницу под окраску. Что делать с ржавчиной – более-менее понятно. Но лестница раньше была покрашена, краска частично потрескалась и облупилась. Как с ней быть? Закрасить поверх или всю счищать? И если счищать, то как?

Ответ: Удаление старого, пришедшего в негодность лакокрасочного покрытия (ЛКП) – проблема с которой периодически приходится сталкиваться и в условиях производства, и в быту.

Конечно, возможно удаление старого ЛКП механическим способом – например, одним из вышеперечисленных. Но это, как правило, достаточно трудоемкий и долгий процесс, особенно при удалении покрытия вручную. К тому же, зачастую нет необходимости полностью удалять старое, но прочно держащееся лакокрасочное покрытие. А если его надо удалить, не повредив при этом подложку? А если его надо удалить в достаточно короткий срок?

В этом случае целесообразнее всего использовать смывки – специальные составы, предназначенные для удаления старых покрытий. Смывка размягчают и слой эмали, и слои грунтовки, находящиеся под ней, а это и позволяет уже с помощью того же шпателя очистить поверхность.

Правка металла

Правка – это исправление геометрических дефектов листового материала, сортового проката, а также полученных из них заготовок и формы готовых изделий. Металлические листы могут иметь довольно значительные отклонения от правильной формы: волнистость в продольном и поперечном направлениях, серповидность, местные выпуклости и впадины и др. Сортовой прокат (уголок, швеллер, двутавр и т.д) может быть искривлен по длине или по винтовой линии. Причин такого рода дефектов много: — нарушения технологии на листопрокатных заводах; — неправильное хранение; — небрежно выполненные погрузочно-разгрузочные и транспортные операции.

Однако не зависимо от причин, вызвавших образование дефекта формы, листы и сортовой прокат не должны запускаться в производство, если они не отвечают требованиям, предъявляемым к форме заготовок. Отклонения от требований больше допустимых затрудняют обеспечение требуемого уровня качества при выполнении последующих технологических операций и поэтому должны быть устранены правкой.

Различают правку: — ручную; — машинную.

Ручную правку в современном котельном производстве практически не применяют.

Машинную правку производят на правильных машинах.

Принцип многовалковой правильной машины показан на рисунке. Верхние и нижние валки машины расположены в шахматном порядке и настроены таким образом, что лист при движении между ними испытывает многократный заранее установленный изгиб в ту или иную сторону. Первый и последний ролики являются направляющими и имеют индивидуальную настройку. Скорость холодной правки стальных листов (скорость продвижения листа между валками правильной машины) зависит от толщины и ширины листа.

Для листов с пределом прочности 400-600 МПа она соответствует данным, приведенным в таблице.

Скорость правки в зависимости от размеров листов

Размер листа, мм		Скорость правки, м/с
толщина	ширина	Скорость правки, м/с
1-4	500-2000	0,3-1,5
4-10	500-1500	0,15-0,3
10-20	1500-2500	0,1-0,15
20-50	2000-4000	0,06-0,1

Правка на листоправильной машине происходит следующим образом: конец листа заводят между валками, после чего весь верхний ряд валков опускают в рабочее положение, включают привод вращения и пропускают лист через валки, затем меняют направление вращения валков на обратное (включают реверс) и пропускают лист между валками в другую сторону. Такое возвратно-поступательное перемещение обычно повторяют 5-6 раз. Лучшим режимом правки является такой, при котором эффект достигается при минимальном числе пропусков.

Контролируется правка по стреле прогиба, которая не должна превышать 1-2 мм на 1 м листа. На листе замеряют зазор между поставленной на ребро металлической метровой линейкой и контролируемой поверхностью.

Трубы, предназначенные для изготовления поверхностей нагрева и коллекторов, практически не подвергаются правке, так как в этом нет необходимости.

Читайте также: