概述
激光清洗和酸洗是处理金属表面的两种不同方法。
激光清洗是利用激光发生器发射的激光束产生高能量来除锈、剥漆、去除涂层的一种金属表面处理工艺。
酸洗是一种用于去除金属表面的铁锈、污点、杂质或污染物的处理方法。
酸洗

酸洗板是以优质热轧板为原料,经酸洗机组去除氧化层、切边、精加工而成的板材之间的中间产品,在保证表面质量和使用要求的前提下,使用户有效降低采购成本。
酸洗板的优势
1、表面质量好,由于热轧酸洗板表面氧化铁皮被去除,提高了钢材的表面质量,有利于焊接、涂油、油漆等作业。
2、尺寸精度高,经过压平后,板形可以发生一定的改变,从而减少不平整度的偏差。
3. 改善表面光洁度,增强外观。
应用
可以说酸洗板是介于冷轧板和热轧板之间的一种性价比高的产品,在汽车工业、机械工业、轻工电器及各种形状的冲压件,如大梁、副梁、轮辋、轮辐、车厢面板、风扇、化工油桶、焊管、电器柜、栅栏、铁梯等有广泛的应用,市场前景广阔。
下面我们就来介绍一下酸洗工序的技术流程。
酸洗原理
酸洗是利用酸性溶液清除钢铁表面氧化皮、铁锈的一种表面工艺,通常与预膜同时进行。一般将工件浸入硫酸等化学溶液中,以除去金属表面的氧化物等膜,是电镀、搪瓷、轧制等工序的前处理或中间处理。又称湿法清洗。
酸洗工艺主要有浸渍酸洗法、喷淋酸洗法和酸性膏体除锈法。
所用的酸多为硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、铬酸、氢氟酸及混酸。
生产工艺流程
金属件挂镀→化学脱脂(常规碱性化学脱脂或表面活性剂脱脂)→热水洗→流水洗→第1步酸洗→流水洗→第2步酸洗→流水洗→转入下一道工序(如:化学着色→回收→流水洗→硬化处理→水洗→封口处理→水洗→烘干→成品)。
常见缺陷
氧化铁皮侵入:氧化铁皮侵入是热轧过程中形成的表面缺陷,经酸洗后常以黑色点状、条状压入,表面粗糙,一般有手感,呈零星或密集出现,常因酸洗加热工艺、除鳞工艺及轧制工艺不完善而引起。
氧斑(表面风景画):是指热轧钢材表面氧化铁皮洗掉后留下的点状、线状或麻坑状外观。轧制时压入基体,经酸洗后突出。对外观有一定影响,但不影响性能。
黄斑:板面局部或整体出现黄色斑点,涂油后不能完全覆盖,影响产品质量和外观。主要原因是刚从酸洗槽出来的带钢表面活性大,漂洗水不能正常冲洗带钢,漂洗槽喷水梁、喷嘴受阻,角度不对等。
酸洗不足:带钢表面局部氧化铁皮去除不干净、不充分,板面呈灰黑色,有鱼鳞纹或横向水波纹。与酸洗工艺有关,主要是酸液浓度不足,温度不高,带钢运行速度过快,带钢不能浸入酸中。
酸洗过头:带钢表面常呈暗黑色或棕黑色,呈块状、片状黑点或黄斑,板材表面一般较粗糙。其原因与酸洗不足相反。
环境污染
生产过程中主要污染物有各级水洗工序产生的清洗废水,喷砂工序产生的粉尘,酸洗工序产生的氯化氢酸雾,酸洗、漂洗、磷化、中和、防锈等工序产生的废弃物,废槽液、废渣、废滤芯、原料空桶及包装废弃物等。主要污染物有氯化氢、pH、SS、COD、BOD?、氨氮、石油类等。
激光清洗

清洗原理
激光清洗机是利用激光能量穿透物体表面,材料内电子吸收能量振动约100飞秒,在材料表面产生等离子体,经过7-10皮秒后电子能量转移到晶格中,晶格开始振动,经过皮秒后物体开始产生宏观温度,受到激光照射的局部材料开始升温、熔化、气化,从而达到清洗的目的。
清洗过程及效果
与酸洗法相比,激光清洗系统非常简单,不需要预处理,除油、除氧化层、除锈的清洗工作可同时进行,只要打开设备放出光线,然后清洗即可。
激光清洗系统可以达到最高工业清洗等级Sa3级,对材料表面的硬度、亲水性、疏水性几乎不造成任何破坏,比酸洗清洗更彻底。

利与弊
工艺流程及操作要求
与需要十几道工序的酸洗工具相比,激光清洗机实现了工序的最为简化,基本做到了一步到位。大大缩短了清洗时间和材料损失。
酸洗法对操作工艺有严格的要求:工件必须彻底除油,以保证除锈质量;控制酸洗液浓度,防止因酸浓度过高而引起工件腐蚀;按工艺规范控制温度,避免损坏工件和设备引起腐蚀;酸洗槽内逐渐沉积污泥,堵塞加热管和其他控制装置,需定期清除;此外,还要注意酸洗时间、喷油压力、操作溅射、排气设备等。
激光清洗通过前期设定好参数后,可以实现傻瓜式操作,甚至全自动无人操作。
清洗效果及环境污染
除了清洁效果更强以外,激光清洗系统还具有容错能力更强的优势。
酸洗方法操作失误,常产生氧斑、发红、发黑现象,废品率较高。
水滴激光实验证明,即使激光清洗过饱和,依然具有强烈的金属光泽,并且不会产生氢氧化物等污染物,不会影响下一步的加工方法如焊接。
激光清洗整个过程不会产生废液、废渣等环境污染,是最绿色的清洗方式。
单位成本 VS 转换成本
酸洗工具需要化学品作为消耗品,因此单位成本由设备折旧+消耗品成本组成。
激光清洗机除了购买设备外不需要耗材,单位成本就是设备的折旧。
因此清洗规模越大、年限越长,激光清洗的单位成本越低。
酸洗生产线的组成需要工序复杂,而且针对不同的金属材料,酸洗剂的配比也不相同,因此改建生产线需要的改建成本较大,且短时间内需清洗的金属材料单一,不能灵活改变。
激光清洗无转换成本:切换同一台清洗机的软件参数后,可达到前一分钟清洗钢板,后一分钟清洗铝合金的效果,方便企业实施JIT柔性生产。
总结
酸洗板在制造业生产中应用范围广泛、深入,发挥着积极的产业支撑作用,但随着制造业的不断升级,产能优化、结构调整也在缓慢进行。
随着人们环保意识的增强,政府和企业对于酸洗生产线的要求越来越严格,相关企业的利润空间越来越薄,整体环境对激光清洗较为有利。
也许下一个十年,酸洗板会有一个新名字——激光清洗板。






