تمیز کردن جوشکاری به روش الکتروشیمیایی
سریعترین و ایمنترین روش برای تمیز کردن جوشکاری های فولاد ضد زنگ
تمیز کردن جوش به روش الکتروشیمیایی فرآیندی است که طی آن ناخالصیهای بعد از عملیات جوشکاری مثل زنگزدگی، لایه اکسیدی ِروی فلز که در اثر حرارت ضخیمتر میشود و یا هر نوع تغییر رنگ فلز، بهوسیله مایعات الکترولیتی ملایم و یک جریان الکتریکی ضعیف از روی سطح فلز پاک میشود.
اما چه چیزی تمیزکاری جوش را به یک ضرورت تبدیل میکند؟ آیا تمیزکاری جوش به روش الکتروشیمیایی موثر است و در واقع چقدر؟ و این تکنیک چطوربا بقیه روشهای تمیزکاری مقایسه میشود؟
چرا تمیز کردن جوشکاری ضروری است؟
برای افزایش مقاومت فلز در برابر خوردگی، بعد از جوشکاریهای تیگ، میگ و … تمیز کردن جوش انجام میشود. سطوح فلزات و محل جوشهای فلزی کاملاً در معرض انواع مختلف تخریب قرار دارند، از جمله: زنگزدگی و آلودگی متقابل. مشکلاتی مثل تغییر رنگ و ضخیمتر شدن لایه اکسید بر اثر گرما، اغلب بعد از استفاده از تکنیکهای خاص جوشکاری ایجاد میشوند. با تمیز کردن و اتمام درست عملیات، میشود همه این مشکلات را برطرف کرد.
چه عواملی باعث خوردگی جوشکاری میشوند؟
آمادهسازی سطوح فلزی برای جوشکاری، آنها را در معرض عناصر مختلف جوی مثل اکسیژن و رطوبت قرار میدهد که شرایط مناسبی برای زنگ زدگی ایجاد میکند. به همین دلیل تمیز/ پرداخت کردن ِمحل جوش برای حفظ مقاومت، زیبایی ِکار و دیگرخصوصیات ِسازههای فلزی خیلی مهم است. افزایش دوام و ظاهر جذاب سطوح فلزی از دیگر مزایایی است که در نتیجهء فرآیند تمیز کردن به دست میآید.
انواع تمیز کردن جوشکاری
-
تمیز کردن جوشکاری به روش مکانیکی
تمیزکاری مکانیکی ِمحل جوش شامل استفاده از ماشینهای سنگزنی و سایندهها برای از بین بردن لایه بیرونی ِسطح فلزی است که در آن زنگزدگی و نقایص دیگری ایجاد شده است. این فرآیند وقتگیر است ولی معمولا با حفظ جوانب زیبایی شناختی لازم، به نتایج تمیز و ارزشمندی میرسد.
-
تمیز کردن جوشکاری به روش شیمیایی
استفاده از اسید ترش (ترکیبی از اسید هیدروفلوئوریک و اسید نیتریک) بعنوان رایجترین ماده شیمیایی برای تمیز کردن جوش، روشی نسبتاً موثر است اما به دلیل کاستیهای زیادی که دارد، چندان محبوب نیست؛ از جمله:
– خطرات بهداشتی: اسید ترش حاوی اسیدهای هیدروفلوئوریک، نیتریک و گوگرد است که همگی برای بدن انسان بسیار خطرناکاند و میتوانند آسیبهای خیلی جدی و طولانی مدت به پوست و اندامهای داخلی وارد کنند.
ـ سهولت استفاده: فقط اپراتورهای مجاز میتوانند از این اسید استفاده کنند؛ که برای اینکار لازمست کل بدن فرد مسئول انجام اینکار پوشیده شود تا هیچ نوع تماسی با اسید رخ ندهد. همین مرحله، یکی از پیچیدگیها و سختیهای این روش است.
– تأثیرات محیطی: آسیب فوری به ارگانهای بدن، تنها اثر جانبی ِمنفی در استفاده از اسید ترش نیست، بلکه ایجاد آلودگی هوا و مواد زائد، بعنوان تهدیدی جدی برای محیط زیست، از دیگر اثرات این روش است.
-
تمیز کردن جوشکاری به روش الکتروشیمیایی
تمیز کردن جوش به این روش، هم خیلی سریعتر و موثرتر از دو روش دیگر است و هم، خطر قابل توجهی برای سلامتی انسان ندارد.
این روش با از بین بردن آلودگی متقابل، زنگزدگی و سایر اَشکال ناخالصی ِروی سطوح فلزی، فوقالعاده موثر و کارآمد است.
-
فرایند تمیز کردن جوشکاری به روش الکترولیتی
روش تمیز کردن الکترولیتی خیلی ساده است: یک مایع تمیز کننده الکترولیتی ِملایم با استفاده از برس تمیز کنندهء جوش، بر روی سطح جوش پخش میشود و بعد با استفاده از جریان الکتریکی مستقیم یا متناوب (AC / DC) عملیات تمیزکاری تکمیل و نتایج مطلوب ِآن و حذف مواد زائد کاملا مشهود میشود.
تفاوت بین روش دستی پاکسازی الکتروشیمیایی و حمامهای الکترولیتی در تمیز کردن جوشکاری
فرآیندی که در بخش قبل توضیح داده شد، به استفاده دستی مایعات الکترولیتی روی قطعه کار با استفاده از برس کربن اشاره داشت.
با این وجود، روش الکتروشیمیایی عملیات دیگری را هم شامل میشود و آن استفاده از حمامهای الکترولیتی ویژه است (با حمام ترشی شیمیایی اشتباه گرفته نشود)، به این ترتیب که:
به جای استفاده از برس، قطعات فلزی در مایع الکترولیتی غوطهور میشوند که در آن، واکنش شیمیایی ِلازم برای از بین بردن زنگزدگی و آلودگیهای دیگر رخ میدهد.
اگرچه در اصل این دو روش خیلی مشابه هستند، اما چندین تفاوت ِقابل توجه بین آنها وجود دارد که قطعاً باید مورد توجه قرار بگیرد.
-
انعطافپذیری کار در تمیز کردن جوشکاری
به لطف تجهیزات قابل حمل ِاین عملیات، تمیز کردن جوش به روش الکتروشیمیایی (بصورت دستی) را میتوان هم در محل کار و هم خارج از آن انجام داد. در کنار این روش، حمامهای الکترولیتی هم در مناطق تولیدی ِتعیین شده ساخته شده و مورد استفاده قرار میگیرند.
-
درمان سطحی در تمیز کردن جوشکاری
وقتی قطعات فلزی را در مایع الکترولیتی غوطهور میکنید، باید این مایع کل سطح فلز را آغشته کند. پاکسازی به صورت دستی اغلب در همان محل جوشکاری (که تحت تأثیر گرماست) انجام میشود. این یک راهکار دقیق و ظریف است که در زمینه تأثیر الکترولیتها بر سطح، کنترل بیشتری به شما میدهد.
-
هزینهها در تمیز کردن جوشکاری
در روش پاکسازی دستی ِجوش، سرمایهگذاری اولیه در زمینه تجهیزات و هزینه مواد مصرفی به حداقل میرسد؛ در حالیکه با حمامهای الکترولیتی، هزینههای مربوطه (ساخت، نگهداری و بهرهبرداری) خیلی بیشتر است.
در ادامه مطلب چندین مزیت عالی تمیز کردن دستی جوش به روش الکتروشیمیایی را ذکر میکنیم.
مزایای پاکسازی جوش به روش الکتروشیمیایی
مزایای اصلی ِاین روش عبارتند از:
-انعطاف پذیری: سیستمهای تمیزکننده روش الکتروشیمیایی قابل حمل هستند و به راحتی میتوانید از آنها در هر محلی استفاده کنید (محدود به یک منطقه کنترل شده و خاص نیستید).
-ایمنی: مایعات الکترولیتی فقط حاوی یک اسید فسفریک ملایم هستند (که در نوشابه هم استفاده میشود) و میتوانند توسط علاقمندان و متخصصان بکار بروند. تجهیزات محافظتی در بیشتر موارد غیرضروری است(غیر از دستکش).
-سرعت فرآیند: تمیز کردن جوش به روش الکتروشیمیایی خیلی سریع است. ماشینهای مخصوص سطح فلز را به طور همزمان پاکسازی و لایه اکسید آن را بازیافت میکنند (بدون زحمت زیاد و تکرار بی مورد).
-مقاومت مطلوب در برابر خوردگی: تحقیقات نشان میدهد که در مقایسه با سایر روش های تمیز کردن، فرآیند الکتروشیمیایی بهترین مقاومت در برابر خوردگی را فراهم میکند.
*نکته: پاکسازی جوش به روش الکتروشیمیایی به ویژه در جوشکاریهای فولاد ضد زنگ خیلی موثر وپر اهمیت است؛ چون فولاد ضد زنگ به دلیل ظاهر، دوام، ماندگاری و مقاومت در برابر خوردگی بالا، در همه شاخههای صنعت کاربرد گستردهای دارد.
تفاوت تمیز کردن جوش به روش الکتروشیمیایی با روش الکتروپولیش
اگرچه اساساً این دو روش مشابه هستند، اما تمیز کردن و پرداخت جوش در روش الکترولیتی از نظر تأثیر بر سطح فلز تفاوت قابل توجهی ایجاد میکند.
به طور خاص، پاکسازی جوش بدون ایجاد تغییر در سطح فلز، تمام آلودگیهای سطح را از بین میبرد. از طرف دیگر، پرداخت یا صیقل دادن فلز، یک لایه میکروسکوپی از سطح آن را هم همراه با آلودگی از بین میبرد.
تفاوت تمیز کردن جوش با پولیش برقی
به طور طبیعی، هدف اصلی از پولیش ِبرقی کاهش زبری سطح و بهبود زیبایی ظاهری فولاد است.
بازیابی لایه اکسید ِسطح فلز و نقش آن در فرآیند پاکسازی جوش
در مقایسه با سایر آلیاژهای فولاد، فولاد ضد زنگ در مبارزه با خوردگی و حفظ یکپارچگی ساختاری خود بینظیر است. با اینحال، مقاومت صددرصد در برابر زنگ زدگی کاملاً بعید است، به این دلیل که فولاد ضد زنگ به لطف ترکیب ساختاری خاصش، به یک لایه سطحی اکسید مجهز است که از رسیدن ذرات اکسیژن و رطوبت جو به بنیاد آهنیاش جلوگیری میکند. اما، این لایهء سطحی محافظ اغلب در طی انواع فرآیندها (به عنوان مثال جوشکاری) به شدت آسیب دیده و پس از آن دیگر قادر به جلوگیری از خوردگی نیست. بعد از این آسیب، فولاد ضد زنگ به طور طبیعی طعمهء زنگزدگی و دیر یا زود آثار پوسیدگی در آن نمایان میشود.
اما جای امیدواری باقیست؛ چون لایه محافظ سطح فلز را میشود به طور کامل بازسازی کرد. این فرآیند پسیواسیون یا بازسازی نامیده میشود.
بازسازی لایه اکسیده سطح فلز و نقش آن در پاکسازی الکتروشیمیایی در تمیز کردن جوشکاری (ادامه مطلب)
موقع استفاده از روش الکتروشیمیایی، بازسازی لایه اکسیده سطح همزمان با تمیز کردن جوش انجام میگیرد، به این معنا که شما به طور موثر هر دو فرآیند را در یک پاس به پایان خواهید رساند. به این ترتیب، شما قادر خواهید بود با موفقیت انواع مختلف آلودگی جوش (رنگهای ناشی از اکسیداسیون سطح فلز، تغییر رنگ) و محافظت از سطح در برابر خوردگیهای آتی را به طور هم زمان از بین ببرید.
سادگی کار در تمیز کردن جوشکاری با روش الکتروشیمیایی
این در واقع یکی از بزرگترین مزایای روش الکتروشیمیایی نسبت به سایر روشهای پاکسازی جوش است. صیقل مکانیکی و اسید ترش میتواند نتایج مطلوبی را به همراه داشته باشد اما بر خلاف تمیز کردن جوش به روش الکتروشیمیایی، این روشها تضمینی برای بازسازی لایه اکسیده سطح فلز را ندارند؛ و همین یک نقطه ضعف بزرگ در مورد فولاد ضد زنگ است.
میزان بازسازی جوشکاری های استیل
آیا جوشکاری ها و سطوح از جنس استیل ضدزنگ به راحتی تمیز و بازسازی میشوند؟
این ماده در برابر خوردگی مقاومت فوق العادهای دارد. در شرایط عادی، به راحتی ظاهر و یکپارچگی خود را حفظ میکند: سینک آشپزخانه یک نمونه عالی ِاین فلز است.
با این حال، محیط صنعتی نسبتاً سخت است و بنابراین جلوگیری از زنگزدگی، به ویژه در ناحیه جوشکاری دشوار خواهد بود.
اکثر نقصهای رایج موجود در جوشهای فولاد ضد زنگ، مثل: زنگزدگی، رنگهای ناشی از اکسیداسیون سطح فلز، تغییر رنگهای حرارتی، اثرات جوشکاری و سوختگی، همگی میتوانند به راحتی و با موفقیت از طریق فرآیند الکترولیتی برطرف شوند.
مایعات الکترولیت میتوانند حتی در کوچکترین ترکهای سطح فلزات نفوذ کرده و با ایجاد لایه محافظتی از مشکلات بعدی مثل تشکیل حفره و خوردگی جلوگیری کنند.
تمیز کردن الکتروشیمیایی سطح فلز را تغییر نمیدهد، فقط آن را به حالت اولیهء روشن و براقش بازمیگرداند. حفظ ظاهر جذاب فولاد ضد زنگ یکی از جنبههای مهم پاکسازی جوش به روش الکتروشیمیایی است. بنابراین، میبینید که جوشهای فولاد ضد زنگ به راحتی تمیز میشوند؛ اما باید مطمئن شوید که برای این کار از تجهیزات مناسب (ماشینآلات، لوازم جانبی و مواد مصرفی) استفاده میکنید.
جمع بندی مبحث تمیز کردن جوشکاری
در این نوشتار دیدیم که تمیز کردن جوش یک فرآیند کلیدی و با اهمیت بعد از جوشکاری است که برای جلوگیری از خوردگی در سطوح فلزات انجام میگیرد.
راههای متفاوتی برای پاکسازی فلزات وجود دارد: از ماشینآلات مختلف تا مایعات گوناگون؛ البته خوبست بدانید که برسهای متفاوت هم در بازار یافت میشوند که هر یک از اهمیت خاص خود برخورداراند و در این بین اهمیت استفاده از برسهای با کیفیت هم برای پاکسازی جوش قابل کتمان نیست. ضخامت مو و ساختار الیاف، تنها بعضی از عناصرِ مورد بررسی در برسها هستند.
سه روش تمیز کردن جوشکاری
دیدیم که سه روش تمیز کردن جوشکاری چگونه متمایز از یکدیگرند:
- روش مکانیکی (سنگ زنی با ابزار ساینده)
- روش شیمیایی (مثل پاکسازی با اسید ترش)
- روش الکتروشیمیایی (مثل تمیز کردن با مایعات الکترولیتی)
دانستیم که فرآیند مکانیکی نسبتاً بیاثر و وقتگیر است و استفاده از اسید ترش، با وجود اینکه موثرتر از آنست اما تهدیدی خطرناک برای سلامتی انسان محسوب میشود. اما، پاکسازی فلز به روش الکتروشیمیایی یک جایگزین مطمئن و سریع برای این دو روش است. ضمن اینکه برای فلز، محافظت بهتری در برابر خوردگی و زنگزدگی ایجاد میکند.
این روش به ویژه وقتی که بر روی جوشهای فولاد ضد زنگ اعمال میشود بسیار موثر است؛ چون زنگزدگی و سایر ناخالصیها به سرعت از بین رفته و یا از ایجاد آنها جلوگیری میشود.
با این وجود، فراموش نکنید که بدون تجهیزات مناسب نمیتوان به این مهم دست یافت.
منبع: CougarTron