Удаление ржавчины с металла: актуальные способы

Можно бесконечно внедрять в металлообработку новые технологии и оборудование, с каждым разом всё более эффективные и автоматизированные. Можно создавать уникальные металлоконструкции, чрезвычайно крепкие и устойчивые. Однако этой работе будет сопутствовать вечная борьба с главным врагом данного материала — коррозией.

Безусловно, эксперты в указанной области уже придумали десятки способов, как продлить время, в течение которого металл останется не тронутым ржавчиной: инновационные краски, химическую обработку и пр. Но рано или поздно промышленникам приходится вступить в битву и избавиться от коррозии: грубо — дробеструем, деликатно — с помощью лазеров. С годами одни технологии очистки сменяют другие, меняется и отношение к ним, а ещё появляются совершенно новые способы.

Рассмотрим, какие из них считаются наиболее актуальными в 2024 году.

Традиционные способы

Исторически люди всегда искали способы защиты металлов от коррозии. Одним из самых популярных и широко используемых методов является нанесение защитного слоя при помощи краски или лака. Это предотвращает прямой контакт металла с окружающей средой и, таким образом, существенно уменьшает коррозию. Для защиты металлов покрытиями широко применяют также гальваническое покрытие, фосфатирование и оксидацию.

Однако несмотря на то, что эти методы являются самыми распространёнными, они имеют свои недостатки. Некоторые покрытия могут обладать низкой стойкостью по отношению к химическим веществам или физическому воздействию, в результате чего металл всё равно становится подвержен коррозии.

Использование абразивных материалов

Один из самых распространённых материалов очистки металла от коррозии — это абразивы, такие как песок или стальная вата. Они позволяют механически удалить слой окиси и других загрязнений с поверхности металла.

Для этого обычно используются абразивные круги или щётки, которые приводятся в движение с помощью электрических или пневматических инструментов. Скорость и сила очистки в таких случаях зависят от размера абразивных частиц, которые часто варьируются от 4 мкм до 1 мм.

Такая процедура требует значительных физических усилий и занимает часы рабочего времени, поэтому несмотря на то, что абразивы умеют тщательно очищать и удаляют коррозию из труднодоступных мест, в промышленных масштабах они всё менее популярны.

В числе их минусов эксперты отмечают большое количество пыли, которая покрывает все мелкие детали и щели. Конечно, после такой чистки металлоконструкции понадобится дополнительная. Кроме того, эту обработку вовсе нельзя назвать прецизионной, но, если очень нужно добиться точности, придётся усиленно контролировать каждый, даже самый небольшой, участок.

Практики рекомендуют обращаться к этому методу при зачистке тех деталей, которые могут не отличаться высоким качеством поверхности.

Дробемётная и дробеструйная очистки

Можно сказать, что это новый уровень очистки от коррозии абразивами. Как правило, для этих способов используют специальную камеру. В неё помещают металлоконструкцию или деталь и через турбину подают стальную дробь или песок. Ржавчина отскакивает от поверхности металла под напором воздушно-абразивной струи.

Ранее мы уже рассказывали об особенностях дробеструйной обработки. Многие промышленные предприятия по-прежнему предпочитают этот способ инновационным. Практики считают, что он более быстрый, чем, например, лазерная очистка, о которой мы расскажем дальше.

От обычной абразивной очистки такой метод отличается бо́льшими возможностями автоматизации процесса. Так, на предприятиях устанавливают не только отдельные камеры для обработки, но и целые линии. Кроме того, за счёт этого дробеструй характеризуют как один из самых быстрых методов удаления коррозии. Например, обычная подготовка с обезжириванием и риской займёт 12 ч, а дробемётная обработка — 6 ч.

Что ещё больше привлекает металлообработчиков при использовании данного метода, так это экономия. Дробь — это ресурс, который можно применить повторно.

Есть у такого способа и сдерживающие от его повсеместного применения факторы. Например, величина конструкции, которой требуется обработка, всегда зависит от размеров камеры дробемётной установки, поэтому этот метод больше подходит для негабаритных деталей: профилей, труб и листов. Впрочем, производители таких установок готовы делать их в любых размерах.

То, насколько актуальны данные установки, хорошо заметно на отраслевых мероприятиях, посвящённых металлообработке, где, помимо модных лазеров, также представляют автоматизированные дробемётные камеры (конечно, речь идёт о таких аппаратах, чей размер позволит разместить их в помещении выставочного зала).

Пескоструйная очистка работает по тому же принципу. Песок смешивается с воздухом или водой и под высоким давлением направляется на металл, при этом даже необязательно иметь целую камеру, так как для обработки небольших изделий или труднодоступных мест существуют специальные аппараты, где труба со струёй направляется вручную.

«Химия»

Ещё одним традиционным способом очистки металла от коррозии является применение химических растворов или кислот. Для этого обычно используются растворы, содержащие кислоты, такие как соляная, фосфорная или уксусная. Кислоты реагируют с окисью на поверхности металла и растворяют её, тем самым очищая металл от коррозии.

Как и в работе с любыми разъедающими веществами, с кислотами следует быть предельно осторожными при использовании химических растворов. Некорректное применение или неправильная обработка могут привести к опасным последствиям для человека и окружающей среды.

Не будем надолго останавливаться на химических способах, так как они (хотя и относятся к числу традиционных) всё же имеют меньшую популярность у промышленников ввиду появления более безопасных методов.

Итак, что хорошо и что плохо

Эксперты отмечают следующие плюсы использования наиболее привычных технологий:

1) доступность оборудования: для проведения традиционной очистки металла от ржавчины не требуется сложное и дорогостоящее оборудование;

2) простота использования: традиционные способы часто основаны на принципе химической реакции или механического воздействия, что позволяет легко овладеть технологией без специальных знаний и навыков;

3) универсальность: большинство традиционных методов подходит для различных типов металлов и поверхностей, что делает их применение более удобным в широком спектре задач.

Недостатки:

1) ограниченная эффективность: некоторые традиционные методы очистки могут быть менее полезны в удалении ржавчины с поверхности металла, особенно в случае толстых или стойких слоёв окиси;

2) механическая очистка или использование агрессивных химических растворов не исключают повреждения самой поверхности металла и могут уменьшить его прочность и долговечность;

3) большое количество отходов, которое образуется в результате обработки абразивными или химическими способами.

Инновационные способы очистки металлов от коррозии

Сегодня существуют и более удобные способы очистки металла от ржавчины. В целом, возможно, уже скоро и они попадут в ряды традиционных, так как давно пользуются спросом у металлообрабатывающих предприятий.

Одна из таких технологий — электролитическая очистка. При этом методе поверхность металла погружается в электролитическую ванну, затем подаётся электрический ток. Так можно не только очистить детали от ржавчины, но и избавиться от нагара, окалин и оксидных плёнок, что недоступно при использовании других методов.

Электролиты позволяют удалить слой окиси с поверхности металла без механического воздействия. Метод считается более надёжным и безопасным по сравнению с традиционными, но требует использования специального оборудования.

Ещё одним инновационным способом очистки металла является лазерная обработка. Этот метод заключается в том, что на поражённую ржавчиной поверхность металла направляется лазерный луч, который прогревает и удаляет слой окиси без повреждения самого материала.

Такая обработка, по мнению практиков, обладает высокой точностью и позволяет очищать металлоконструкции даже в труднодоступных местах. Это возможно благодаря тому, что, как правило, аппараты с источником имеют ручное управление. Другими словами, оператор сам управляет лучом.

Плюсом является и скорость очистки, и то, что в процессе вокруг изделия не образуется пыли и других отходов.

Невзирая на эти преимущества, экспертное мнение гласит: лазеры особенно хороши лишь в тех случаях, когда сталь поражена коррозией поверхностно. Так, генеральный директор ООО «СтройПромСнаб» Юрий Бацко подчёркивает, что, если ржавчина глубокая и рыхлая, технология не очистит её как следует, поэтому специалисты рекомендуют использовать её преимущественно для снятия окиси с нового, только что поступившего с завода металла или его очистки от масла.

Так или иначе, а именно лазерные технологии очистки усиленно развиваются в последнее время по сравнению с другими. На рынке регулярно появляются новые предложения. Например, в конце прошлого года отечественный производитель выпустил не только улучшенное, но и на 90% локализованное устройство.

Плюсы и минусы новых разработок

Самые современные способы очистки металла от ржавчины имеют свои плюсы и минусы. Рассмотрим некоторые из преимуществ этих методов.

Экологическая безопасность является одним из главных достоинств инновационных способов очистки. Они не используют вредных химических веществ, что позволяет снизить загрязнение окружающей среды. Таким образом, применение таких методов способствует сохранению природы и здоровья людей.

Ещё одно их полезное свойство — чистота очистки. Некоторые из новых технологий обеспечивают более глубокую и качественную обработку по сравнению с традиционными.

Но, помимо преимуществ, у современных способов очистки есть и некоторые недостатки. Например, высокая стоимость оборудования и материалов может стать препятствием для ряда предприятий. Кроме того, некоторые из таких методов требуют специальных знаний и навыков, что ограничивает доступность подобных способов для широкой аудитории.

Тем не менее экономическая выгода при их использовании всё же проявляется, но не в дешевизне оборудования, а в сниженном объёме расходов на материалы и энергоресурсы.

Выбор метода очистки должен основываться на учёте всех факторов и потребностей конкретной ситуации.