در زنجیره تولید مکانیکی، شات بلاست مقدمه ای مهم برای دادن کیفیت "تعداد ناپذیر" به قطعات کار است. این نه تنها رسوب و فرورفتگی ها را از بین می برد، بلکه مهمتر از آن، تنش فشاری سطحی را ایجاد می کند که به طور قابل توجهی عمر خستگی را افزایش می دهد. با این حال، بسیاری از کارخانه‌ها با یک پارادوکس شرم‌آور روبرو هستند: قطعات کاری که پس از انفجار شات‌بلاست روشن و براق هستند، به سرعت زنگ زرد رنگی پیدا می‌کنند، حتی سریعتر از قبل از انفجار.
این فقط یک مشکل ظاهری نیست، بلکه یک خطر کیفی است. زنگ زدگی به این معنی است که فعالیت سطح به خطر می افتد و منجر به پوسته شدن در طول رنگ آمیزی بعدی و عدم دقت در سطوح ماشینکاری شده دقیق می شود. چرا شات بلاست قطعه کار را به یک "مگنت زنگ" تبدیل می کند؟ این در واقع یک "طوفان الکتروشیمیایی" میکروسکوپی است. امروز، ما از یک دیدگاه حرفه ای ساده برای حل این مشکل و ارائه راه حل های عملی استفاده خواهیم کرد.
I. پرده برداری از رمز و راز: چرا قطعات کار گلوله شده-«خطرناک ترین نوع برهنگی» هستند؟
بسیاری از مردم فکر می کنند که زنگ زدن پس از شات بلاست به دلیل تمیز کردن ناکافی است. در واقع، مقصر واقعی یک تهدید سه گانه است: "سطح بسیار فعال + میکرو-تشکیل باتری + عدم وجود لایه محافظ."
1. "گوشت تازه" بسیار گرسنه
پس از نورد یا آهنگری، فولاد یک لایه متراکم از مقیاس اکسید (Fe3O4/Fe2O3) روی سطح خود تشکیل می دهد. اگرچه ناخوشایند است، اما مانند یک فیلم غیرفعال عمل می کند و اکسیداسیون بیشتر آهن داخلی را کند می کند. انفجار شات از پرتابه‌هایی با سرعت بالا-برای از بین بردن این "پوست قدیمی" استفاده می‌کند و فلز پایه (آهن خالص یا محلول جامد) را در معرض دید قرار می‌دهد.
از دیدگاه متالورژی، سطح فلز تازه دارای عیوب شبکه کریستالی متعدد، چگالی نابجایی بالا و فعالیت شیمیایی بسیار بالا است. این مانند پرتاب یک تکه گوشت چرب به هوای پر از باکتری است. سرعت واکنش اکسیداسیون به صورت تصاعدی افزایش می یابد.
2. میکروسکوپی "برش گلو-" و باتری های الکتروشیمیایی
فرآیند شات بلاست اساساً ضربه های مینیاتوری بی شماری است. اگر سختی پرتابه خیلی زیاد باشد، زاویه ضربه نادرست باشد، یا چقرمگی مواد کافی نباشد، ترک‌های میکروسکوپی یا گودال‌هایی که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیستند روی سطح ایجاد می‌شوند.
شات جاسازی شده حتی کشنده تر است: قطعات گلوله فولادی شکسته که در سطح قطعه کار جاسازی شده است. شات فولادی معمولاً دارای محتوای کربن بالایی است، در حالی که بستر قطعه کار ممکن است محتوای کربن پایینی داشته باشد یا ممکن است شات ممکن است حاوی ناخالصی‌هایی (مانند SiO2) باشد. در هوای مرطوب، "سلول های گالوانیکی" ریز بی شماری بین سطح قطعه کار، قطعات فولادی جاسازی شده و ناخالصی ها تشکیل می شوند:
• قطعه کار (آند): الکترون ها را از دست می دهد و خورده می شود (زنگ می شود).
• قطعات/ناخالصی های گلوله ای فولادی (کاتد): واکنش را تسریع می کند. این خوردگی گالوانیکی بسیار سریعتر از زنگ زدگی شیمیایی ساده است.
3. نمک های باقیمانده و آلاینده ها به عنوان "شتاب دهنده"
اگر قطعه کار ریخته گری باشد یا قبلاً اسید شسته شده باشد، یون های کلرید (Cl-) یا یون های سولفات ممکن است در منافذ باقی بمانند. شات بلاست فقط سطح را تمیز می کند. اگر بعداً تمیز نشوند، این یون‌ها به داخل ریزترک‌های سطحی هدایت می‌شوند. یون‌های کلرید «قاتل‌های فولاد ضد زنگ» بدنام و کاتالیزورهای قدرتمند زنگ‌زدگی فولاد کربنی هستند.
II. تشخیص: قطعه کار شما دارای چه نوع "شرایط مستعد زنگ زدگی-است؟
قبل از حل مشکل، باید نوع زنگ زدگی را مشخص کنید:
• مورد الف: "فلش رست": لکه های زنگ زرد کم عمق و مه آلود در عرض 4-2 ساعت پس از شات بلاست ظاهر می شوند.
• Cause: High environmental humidity (>60 درصد، فعالیت سطحی بالا و عدم حفاظت موقت. این رایج ترین و اجتناب ناپذیرترین نتیجه «بی محافظت» است.
• مورد ب: "زنگ شات تعبیه شده": نقاط قرمز کوچک جدا شده بر روی سطح ظاهر می شوند، گاهی اوقات با ترک های ریز در اطراف آنها.
• علت: شلیک فولادی با کیفیت پایین، سرعت تکه تکه شدن بالا، یا فشار بیش از حد انفجار باعث شکسته شدن و فرورفتن گلوله در سطح می شود.
• مورد ج: "زنگ خالدار": زنگ زدگی که به شکل خالدار یا نقشه{0}}نمونه پخش شده است.
• علت: مواد ناهموار زیرلایه (مانند تخلخل، جداسازی)، یا نمک های باقی مانده از فرآیندهای قبلی (مانند عملیات حرارتی) به درستی تمیز نشده اند.
• مورد D: "زنگ زدگی ناشی از- انفجار بیش از حد": زبری سطح بیش از حد است، حتی یک درخشش فلزی متمایل به سفید را نشان می دهد اما به سرعت سیاه می شود.
• علت: لایه سفت شده سرد-خیلی ضخیم است و شبکه‌ای از ریزترک‌ها را روی سطح ایجاد می‌کند که بسیار مستعد به دام انداختن کثیفی و آلاینده‌ها است.
III. شکستن چرخه: پنج خط دفاع از منبع تا حفاظت
برای حل مشکل زنگ زدگی پس از شات بلاست، استفاده از روغن به سادگی کافی نیست. باید یک سیستم دفاعی جامع ایجاد شود.
خط اول دفاع: بهینه‌سازی فرآیند (بررسی علت اصلی)
• کنترل کیفیت شات: این بسیار مهم است! شات فولادی باید به طور مرتب غربال شود تا گرد و غبار و شات شکسته از بین برود. شات فولادی بینیت یا شات سیم برش توصیه می شود، از شات چدن شکننده اجتناب کنید.
• تنظیم پارامترهای شات بلاست: از "بیش از- انفجار" اجتناب کنید. مقدار شدت Almen را رعایت کنید و زمان ضربه را به حداقل برسانید و در عین حال تمیزی مورد نیاز را به دست آورید (Sa2.5). زبری سطح (Ra) باید بین 12.5-25μm کنترل شود. سطح خیلی ناهموار بازدارنده زنگ را نگه نمی دارد و آب را به دام می اندازد.
• حذف شات جاسازی شده: اگر قطعه کار به دقت بالایی نیاز دارد، پس از شات بلاست، یک فرآیند "غلتاندن" یا "براشینگ" اضافه کنید تا قطعات شات جاسازی شده از سطح حذف شوند.
خط دوم دفاع: پاکسازی پست{0}}درمان (سم زدایی)
خروجی دستگاه شات بلاست باید به دستگاه تمیز کننده (اسپری یا اولتراسونیک) متصل شود.
• کلید: از یک ماده تمیزکننده مبتنی بر زنگ زدگی-بازدارنده آب- نه از آب خالص استفاده کنید. عامل تمیز کننده یون های کلرید را در ریز منافذ جابجا می کند و یک لایه محافظ آلی بسیار نازک روی سطح تشکیل می دهد.
خشک کردن سریع: پس از تمیز کردن، خشک کردن باید در عرض 30 دقیقه کامل شود (خشک کردن در هوای گرم). خشک کردن طبیعی کاملا غیر قابل قبول است، زیرا علائم آب به منبع زنگ زدگی تبدیل می شود.
خط سوم دفاع: پوشش تبدیل شیمیایی (استفاده از زره)
برای قطعات کاری که نیاز به نگهداری بیش از یک هفته دارند، روغن بازدارنده زنگ زدگی ساده کافی نیست. پوشش تبدیل شیمیایی مورد نیاز است:
• تصفیه فسفاته: کلاسیک ترین و مقرون به صرفه ترین روش-. یک فیلم کریستالی فسفات متراکم روی سطح تشکیل می شود که نه تنها از زنگ زدگی جلوگیری می کند بلکه چسبندگی رنگ بعدی را نیز افزایش می دهد.
• سیاه شدن/آبی شدن: برای قطعات ساختاری، سیاه شدن اکسیداسیون قلیایی درجه خاصی از جلوگیری از زنگ زدگی و ظاهری دلپذیر را فراهم می کند.
• عملیات غیرفعال سازی: برای فولاد ضد زنگ یا فولاد آلیاژی، از محلول غیرفعال سازی آزاد کرومات یا کروم{0}}برای آب بندی ریز منافذ سطح استفاده می شود. خط چهارم دفاع: روغن/گریس بازدارنده زنگ (نگهداری موقت)
اگر پردازش یا مونتاژ در کوتاه مدت مورد نیاز باشد، روغن جلوگیری از زنگ زدگی{0} آخرین خط دفاعی است:
• روغن مناسب را انتخاب کنید:
• کوتاه مدت-پیشگیری از زنگ زدگی (1-3 ماه): از روغن ضد زنگ زدگی با ویسکوزیته کم و فرار بالا استفاده کنید. سطح قطعه کار چسبناک نخواهد بود.
• جلوگیری از زنگ‌زدگی طولانی‌مدت- (بیش از 3 ماه): برای عایق‌سازی خوب هوا، از زنگ‌زدگی لایه‌ای نرم-بازدارنده روغن یا گریس یا حتی آب‌بندی موم استفاده کنید.
• در جاهای مناسب اسپری کنید: نه تنها سطح، بلکه سوراخ ها، شیارها و پایین نخ ها نیز باید پاشیده شود. توصیه می شود از یک بازدارنده خوردگی فرار (VCI) استفاده کنید که گازهایی را آزاد می کند که کیسه بسته بندی را پر می کند و حتی ترک های میکروسکوپی را که با چشم غیرمسلح نامرئی است می پوشاند.
خط پنجم دفاع: کنترل محیطی (حفاظ خارجی)
• رطوبت زدایی کارگاهی: رطوبت نسبی در منطقه شات بلاست و محل ذخیره سازی باید زیر 50%-60% کنترل شود.
• ذخیره سازی ایزوله: قرار دادن قطعات کار تازه شات شده-مستقیماً روی کف بتنی یا قاب های فولادی اکیداً ممنوع است (کف های بتنی رطوبت را جذب و آزاد می کنند و قاب های فولادی جریان الکتریسیته و گرما را هدایت می کنند و به راحتی میعان ایجاد می کنند). آنها باید روی پالت های چوبی قرار داده شوند یا در کیسه های بسته بندی VCI مهر و موم شوند.
IV. درمان اورژانسی برای موارد خاص: اگر زنگ قبلا ظاهر شده است چه باید کرد؟
اگر قطعه کار قبلاً کمی زنگ زدگی نشان داده است، مونتاژ یا رنگ آمیزی را ادامه ندهید.
1. زنگ زدگی سطحی خفیف: از یک برس سیمی یا کاغذ سنباده برای صیقل دادن استفاده کنید، سپس فوراً یک پرایمر بازدارنده زنگ- استفاده کنید.
2. زنگ زدگی شدید: دوباره کاری لازم است. قطعه کار باید در مخزن اسید ترشی قرار داده شود تا زنگ زدگی از بین برود (به خنثی سازی و تمیز کردن پس از ترشی برای جلوگیری از باقیمانده اسید توجه کنید) و سپس شات بلاست مجدد انجام شود.
3. نقاط زنگ موضعی: با یک ضد زنگ (مانند اسید فسفریک + اسید آلی) پاک کنید، تمیز و خشک کنید، سپس مجدداً روغن بازدارنده زنگ- را بمالید.
V. خلاصه: پیشگیری از زنگ زدگی روشی برای تفکر است
زنگ زدگی پس از شات بلاست اساساً یک گرایش طبیعی یک "سطح{0}}به دنبال تعادل ترمودینامیکی با انرژی بالا است." ما نمی توانیم قوانین فیزیکی را متوقف کنیم، اما می توانیم انرژی سطح را از طریق کنترل فرآیند کاهش دهیم و محیط را از طریق یک پوشش محافظ جدا کنیم.
این فرمول را به خاطر بسپارید:
بدون زنگ زدگی=محیط کشت شات تمیز + زبری مناسب + تمیز کردن و خشک کردن کامل + آب بندی شیمیایی به موقع + محیط ذخیره سازی خشک. تمام فشار جلوگیری از زنگ زدگی را روی فرآیند روغن کاری نهایی وارد نکنید. این مانند قفل کردن در انبار پس از پیچ شدن اسب است. یک متخصص واقعی در لحظه انتخاب شات فولادی، سرنوشت قطعات کار را تعیین می کند – آیا آنها روشن و براق خواهند بود یا سه ماه بعد در زنگ زدگی پوشانده می شوند. شات بلاست را به عنوان "فعال کردن" سطح در نظر بگیرید، نه به عنوان مرحله "نهایی"، و شما قبلاً نیمی از نبرد در برابر زنگ زدگی را برده اید.
