Παθητικοποίηση – Διαδικασία επιφανειακής επεξεργασίας

Παθητικοποίηση – Διαδικασία επιφανειακής επεξεργασίας

Τελευταία ενημέρωση 29/08, χρόνος ανάγνωσης: 5 λεπτά

Μέρη μετά από διαδικασία παθητικοποίησης

Μία από τις κρίσιμες προκλήσεις για τους μεταλλουργούς, είναι η προστασία του υλικού από τη διάβρωση και οποιουσδήποτε άλλους ρύπους των διαδικασιών παραγωγής, όπως η μηχανική κατεργασία, η κατασκευή και η συγκόλληση που δημιουργούν συντρίμμια, εγκλείσματα, οξείδια μετάλλων και χημικές ουσίες, γράσο και λάδι.Με αυτά, όταν εκτίθενται στον αέρα και το νερό, πολλά μέταλλα είναι ευάλωτα στη διάβρωση.Αυτό θα προκαλέσει πίεση στο μεταλλικό μέρος και μπορεί να έχει καταστροφικό αντίκτυπο κατά την παραγωγή ή την τελική χρήση του προϊόντος.Επομένως, υπάρχει ανάγκη προστασίας του μεταλλικού τμήματος από αυτές τις μολύνσεις και τη διάβρωση.Μια τέτοια διαδικασία είναιπαθητικοποίηση μετάλλων, μια διαδικασία παροχής ενός λεπτού και ομοιόμορφου στρώματος οξειδίουγια να προσθέσετε αντοχή στη διάβρωση, να παρατείνετε τη διάρκεια ζωής, να αφαιρέσετε τη μόλυνση της επιφάνειας, να μειώσετε τον κίνδυνο μόλυνσης εξαρτημάτων και να παρατείνετε τα διαστήματα συντήρησης του συστήματος.

Πώς λειτουργεί;

Για την προστασία διαφορετικών κραμάτων μετάλλων από τη διάβρωση, μια πρακτική βιομηχανικής χημικής φινιρίσματος χρησιμοποιείται ευρέως ως διαδικασία μετά την κατασκευή γνωστή ως Παθητικοποίηση.Σε αυτή τη διαδικασία, γενικά χρησιμοποιούνται ήπια οξειδωτικά όπως νιτρικό και κιτρικό οξύ.Ο εξωγενετικός ελεύθερος σίδηρος, τα σουλφίδια και άλλα ξένα σωματίδια από την επιφάνεια μπορούν να αφαιρεθούν από αυτά τα οξέα και να δημιουργήσουν ένα στρώμα ή φιλμ οξειδίου που θα λειτουργήσει ως προστατευτική ασπίδα.Αυτό μειώνει την πιθανότητα να υπάρξει μια χημική αντίδραση μεταξύ του μεταλλικού υλικού και του αέρα, η οποία παρέχει στην επιφάνεια προστασία από τη διάβρωση χωρίς να αλλάζει την εμφάνισή της.Το κρίσιμο μέρος αυτής της διαδικασίας είναι ότι το οξύ δεν πρέπει να επηρεάζει το ίδιο το μέταλλο.

Βήματα της Παθητικοποίησης

Υπάρχουν κυρίως τρία στάδια στη διαδικασία παθητικοποίησης, τα οποία θα δημιουργήσουν ένα πλήρες λεπτό και ομοιόμορφο στρώμα οξειδίου στη μεταλλική επιφάνεια.

Βήμα 1: Καθαρισμός εξαρτημάτων

Ο καθαρισμός του μεταλλικού μέρους, δηλαδή η αφαίρεση τυχόν επιφανειακών λιπαντικών, χημικών ή υπολειμμάτων που έχουν απομείνει από τη μηχανική κατεργασία είναι η αρχή της διαδικασίας παθητικοποίησης.Ο καθαρισμός των εξαρτημάτων παίζει κρίσιμο ρόλο σε αυτή τη διαδικασία, χωρίς αυτό το βήμα, τα ξένα αντικείμενα στην επιφάνεια του μετάλλου θα περιορίσουν την αποτελεσματικότητα της παθητικοποίησης.

Βήμα 2: Εμβάπτιση σε όξινο λουτρό

Για να αφαιρέσετε τυχόν ελεύθερα σωματίδια σιδήρου από την επιφάνεια, μετά το βήμα καθαρισμού ακολουθεί η εμβάπτιση του συστατικού σε λουτρό οξέος.Υπάρχουν τρεις κοινές προσεγγίσεις που χρησιμοποιούνται σε αυτό το βήμα της διαδικασίας

Βήμα 3:Λουτρό νιτρικού οξέος

Η παραδοσιακή προσέγγιση της παθητικοποίησης είναι το Νιτρικό οξύ, το οποίο ανακατανέμει τη μοριακή δομή της επιφάνειας του μετάλλου πιο αποτελεσματικά.Ωστόσο, λόγω της ταξινόμησής του ως επικίνδυνου υλικού, το νιτρικό οξύ έχει ορισμένα μειονεκτήματα.Εκπέμπει τοξικά αέρια που είναι επικίνδυνα για το περιβάλλον και ενδέχεται να απαιτήσουν μεγαλύτερο χρόνο επεξεργασίας με ειδικό χειρισμό.

Βήμα 4:Νιτρικό οξύ με λουτρό διχρωμικού νατρίου

Η ενσωμάτωση διχρωμικού νατρίου στο νιτρικό οξύ εντείνει τη διαδικασία παθητικοποίησης με ορισμένα συγκεκριμένα κράματα.Αυτή η προσέγγιση είναι μια λιγότερο κοινή επιλογή, καθώς το διχρωμικό νάτριο ενισχύει τους κινδύνους της κολύμβησης με νιτρικό οξύ.

Λουτρό κιτρικού οξέος

Το λουτρό κιτρικού οξέος είναι η ασφαλέστερη εναλλακτική του νιτρικού οξέος για τη διαδικασία παθητικοποίησης.Δεν εκπέμπει τοξικά αέρια, δεν απαιτεί ιδιαίτερο χειρισμό και είναι επίσης μια φιλική προς το περιβάλλον προσέγγιση.Οι ενώσεις της παθητικοποίησης του κιτρικού οξέος, κινδύνευαν με οργανική ανάπτυξη και μούχλα, για τα οποία αγωνίστηκε να κερδίσει την αποδοχή.Τα τελευταία χρόνια, οι καινοτομίες έχουν εξαλείψει αυτά τα προβλήματα, καθιστώντας την μια οικονομικά αποδοτική προσέγγιση.

Για να αποκατασταθεί η αντίσταση στη διάβρωση του μετάλλου στην κατάσταση της πρώτης ύλης, ανεξάρτητα από την εφαρμοζόμενη προσέγγιση, αυτή η διαδικασία κολύμβησης προκαλεί μια χημική αντίδραση στην επιφάνεια του εξαρτήματος.Αυτό θα προσθέσει ένα λεπτό και ομοιόμορφο στρώμα μιας μεμβράνης οξειδίου με ελάχιστη έως καθόλου παρουσία μορίου σιδήρου.

Μεθοδολογίες Παθητικοποίησης

1.  Βύθιση δεξαμενής:Το εξάρτημα θα βυθιστεί σε μια δεξαμενή που έχει το χημικό διάλυμα και είναι πλεονεκτικό για την επεξεργασία όλων των επιφανειών κατασκευής ταυτόχρονα για ομοιομορφία φινιρίσματος και βέλτιστη αντοχή στη διάβρωση.

2. Κυκλοφορία:Συνιστάται ακριβώς για σωληνώσεις που θα μεταφέρουν τα διαβρωτικά υγρά, στις οποίες το χημικό διάλυμα κυκλοφορεί μέσω ενός συστήματος σωληνώσεων.

3. Εφαρμογή ψεκασμού:Το χημικό διάλυμα ψεκάζεται στην επιφάνεια του συστατικού.Οι κατάλληλες διαδικασίες απόρριψης οξέος και ασφάλειας είναι απαραίτητες για αυτόν τον τύπο μεθοδολογίας και είναι επωφελής για την επιτόπια θεραπεία.

4. Εφαρμογή τζελ:Με το βούρτσισμα σε πάστες ή τζελ στην επιφάνεια του εξαρτήματος, μπορεί να επιτευχθεί χειροκίνητη επεξεργασία.Έχει πλεονεκτήματα για τη σημειακή επεξεργασία συγκολλήσεων και άλλων περίπλοκων περιοχών που απαιτούν χειροκίνητη λεπτομέρεια.

Ποια υλικά μπορούν να Παθητικοποιηθούν;

·       Ανοδίωσηαλουμινίου και τιτανίου.

·       Σιδηρούχα υλικά όπως ο χάλυβας.

·       Ανοξείδωτο χάλυβα, το οποίο μπορεί να έχει επιφάνεια οξειδίου του χρωμίου.

·       Νικέλιο, ορισμένες εφαρμογές έχουν φθοριούχο νικέλιο.

·       Σιλικόνη, Διοξείδιο της Σιλικόνης που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία ημιαγωγών.

Εφαρμογές Παθητικοποίησης Διαδικασίας

Για βελτιωμένη ανθεκτικότητα και μακροζωία, μια σειρά βιομηχανιών αξιοποιεί εξαρτήματα που οι κατασκευαστές έχουν ολοκληρώσει την κατασκευή με τη διαδικασία παθητικοποίησης.

Ιατρικός:Στον τομέα της υγειονομικής περίθαλψης, για τη μείωση της επιβλαβούς διασταυρούμενης μόλυνσης στον ιατρικό εξοπλισμό, οι επαγγελματίες χρησιμοποιούν τη διαδικασία παθητικοποίησης.Το στρώμα οξειδίου σε παθητικές επιφάνειες προστατεύει από μικροσκοπικούς ρύπους, οδηγώντας σε μια καθαρή και λεία επιφάνεια που αποστειρώνεται ευκολότερα.

Φαγητο και ΠΟΤΟ:Οι υγειονομικές απαιτήσεις είναι βασικοί παράγοντες για πολλές βιομηχανίες. Για να μειωθεί ο κίνδυνος διάβρωσης και σκουριάς που διακυβεύει τον εξοπλισμό ή τα τελικά προϊόντα που χειρίζονται, η παθητικοποίηση των εξαρτημάτων είναι πρωταρχικής σημασίας.

Αεροδιαστημική βιομηχανία:Τα εξαρτήματα που ενδέχεται να απαιτούν παθητικοποίηση είναι εξαρτήματα από ανοξείδωτο χάλυβα, ενεργοποιητές, υδραυλικοί ενεργοποιητές, εξαρτήματα συστήματος προσγείωσης, ράβδοι ελέγχου, εξαρτήματα εξάτμισης σε κινητήρες τζετ και συνδετήρες πιλοτηρίου.

Βαρύς εξοπλισμός:Ένσφαιρα ρουλεμάν και συνδετήρες

Στρατός:Πυροβόλα όπλα και στρατιωτικός εξοπλισμός

Τομέας Ενέργειας:Διανομή και Μεταφορά ρεύματος

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της διαδικασίας παθητικοποίησης

Πλεονεκτήματα

·       Απομάκρυνση των υπολειμμάτων ρύπων μετά την κατεργασία

·       Αυξήστε την αντίσταση στη διάβρωση

·       Μείωσε τον κίνδυνο μόλυνσης κατά τη διαδικασία κατασκευής

·       Βελτιωμένη απόδοση εξαρτημάτων

·       Ομοιόμορφο και ομαλό φινίρισμα/εμφάνιση

·       Γυαλιστερή επιφάνεια

·       Εύκολη στο καθάρισμα επιφάνεια

Μειονεκτήματα

·       Η παθητικοποίηση δεν είναι αποτελεσματική για την απομάκρυνση των ρύπων από τα συγκολλημένα μέρη.

·       Σύμφωνα με το καθορισμένο κράμα μετάλλων, η θερμοκρασία και ο τύπος του χημικού λουτρού πρέπει να διατηρούνται.Αυτό θα αυξήσει το κόστος και την πολυπλοκότητα της διαδικασίας.

·       Το λουτρό οξέος μπορεί να βλάψει ορισμένα κράματα μετάλλων, τα οποία έχουν χαμηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο και νικέλιο.Άρα, δεν μπορούν να παθητικοποιηθούν.

Συχνές ερωτήσεις σχετικά με την Παθητικοποίηση

1.  Είναι η παθητικοποίηση το ίδιο με το τουρσί;

Όχι, η διαδικασία Pickling αφαιρεί όλα τα υπολείμματα, τη ροή και άλλους ρύπους από την επιφάνεια των συγκολλημένων εξαρτημάτων και τα προετοιμάζει για παθητικοποίηση.Το τουρσί δεν μπορεί να προστατεύσει τον χάλυβα από τη διάβρωση, καθαρίζει μόνο την επιφάνεια για την παθητικοποίηση.

2.  Η παθητικοποίηση κάνει τον ανοξείδωτο χάλυβα ανθεκτικό στη διάβρωση;

Όχι, δεν υπάρχει 100% αντιδιαβρωτικό.Ωστόσο, τα ανοξείδωτα εξαρτήματα έχουν εξαιρετικά μεγάλη διάρκεια ζωής λόγω της διαδικασίας παθητικοποίησης.

3.  Είναι προαιρετική η παθητικοποίηση του ανοξείδωτου χάλυβα;

Όχι, η παθητικοποίηση είναι μια απαραίτητη διαδικασία για εξαρτήματα από ανοξείδωτο χάλυβα.Το εξάρτημα θα είναι επιρρεπές σε προσβολή από διάβρωση σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα χωρίς διαδικασία παθητικοποίησης.