سیستم شستشوی اسپری در خط رنگ پودری

 

برای به وجود آوردن یک سطح بدون چربی و آلودگی باید قطعات با مواد شیمیایی محلول در آب فرآیند شست و شو را طی کنند.
برای آماده سازی قطعات پیش از رنگ آمیزی در ابتدا باید قطعه در چندین مرحله شسته شده تا آماده رنگ شدن شود.

این شستشو با توجه به نوع قطعه و تیراژ ممکن است روش و مراحل مختلفی برای شستشو داشته باشد.
از کاربردهای دیگر خط شستشو می توان به زدودن آلودگی ها ناشی از روغن و مواد شیمیایی در طی فرآیند پرس کاری که بر روی استیل، آلومینیوم و سایر فلزات وجود دارد، اشاره کرد.
در این سیستم ها مواد شوینده در داخل مخزن ها به دما مورد نظر رسیده و پس از آن با استفاده از نازل به سمت قطعه اسپری خواهد شد.

 

تونل شستشو در روش اسپری

سیستم تونل های شستشو به روش اسپری در خط رنگ پودری

برای از بین بردن روغن، چربی، گریس و غبار که روی سطوح مختلف قطعات وجود دارد و باعث می شود تا آب به روی سطح قطعه نرسد، عملیات چربی گیری برای زدودن آلودگی ها به سه شکل انجام می شود:
به صورت سرد و با استفاده از محلول های خنثی مثل پرکلراتیلین- تری کلراتیلین- نفت و بنزین به صورت گرم با استفاده از محلول های قلیایی مثل هیدرو کسید سدیم و کربنات سدیم و پاک کننده های سنتز شده
به صورت الکتریکی، کاتدی و آندی، روش اولتراسونیک که در صنایع خودرو سازی مورد استفاده قرار می گیرد.

چربی گیری به صورت سرد به دلیل وقت گیر بودن آن و همین طور ضعف کیفیت خروجی نهایی مورد استفاده قرار نمی گیرد و در صنعت از آن بهره نمی برند.
در روش الکتریکی حجم مورد نیاز برای سرمایه گذاری ابتدایی بسیار بالا بوده و همین طور با توجه به مصرف الکترولیت به هیچ عنوان کار مقرون به صرفه و اقتصادی نیست.
به خاطر دلایل گفته شده روش شستشو گرم با استفاده از مواد قلیایی به خاطر مقرون به صرفه بودن، سرمایه گذاری اولیه بسیار کم و… گزینه بسیار خوبی برای صنایع فلزی بوده و استفاده از آن در صنایع تابلو سازی بسیار متداول است.

 

۱-۱- چربی زدایی با محلولهای قلیایی

۱-۱- چربی زدایی با استفاده از محلول های قلیایی
آلودگی های چربی که بر روی سطح قطعات فلزی وجود دارد به واسطه پاک کننده های قلیایی حل شده و محلول های امولسیونی را تشکیل می دهد. با جدا کردن قطعات از محلول های امولسیونی ارتباط آب با سطح قطعات ایجاد شده و قطعه آب پذیر خواهد شد.

کیفیت چربی گیرهای قلیایی به پارامترهای مختلفی بستگی دارد که در ادامه به آن ها اشاره خواهیم کرد:

  • شکل هندسی قطعه
  • نوع چربی موجود بر روی قطعه، قدیمی یا جدید بودن آن و درجه حلالیت.
  • حد مورد نظر برای تمیز کردن
  • انتخاب چربی گیر مناسب
  • قدرت چربی گیری مواد انتخاب شده
  • درجه حرارت و غلظت محلول
  • روش چربی گیری

 

۱-۲- ترکیبات پاک کننده قلیایی

ترکیبات پاک کننده های قلیایی شامل موارد زیر می شوند:

  • هیدرو کسید سدیم و هیدروکسید پتاسیم که به صورت صابونی کننده و امولسیونر هستند.
  • کربنات سدیم و کربنات کلسیم برای حل کننده روغن ها و چربی های معدنی.
  • تری سدیم فسفات و هگزا متا فسفات برای نفوذ در چربی های سخت.
  • سدیم متا سیلیکات و سدیم دی سیلیکات برای نقش رقیق کنندگی.
  • اسید بوریک
  • سدیم تترا بورات برای تنظیم PH محلول
  • سولفات سدیم و نیترات سدیم برای بازدارندگی و جلوگیری از خورندگی سطح.
  • تری اتانول آمین و سیانور سدیم.
  • نمک های احیا کننده برای خنثی کردن اکسیدهای سطح فلز

 

۱-۳- شرایط محلول های پاک کننده قلیایی

  • برای چربی گیری قطعات آهنی و فولادی از پاک کننده قلیایی با مقدارPH بین ۱۲ تا ۱۴ استفاده می شود.
  • جهت چربی زدایی فلزات مسی، برنز و آلیاژهای آن باید از پاک کننده قلیایی با مقدار PH بین ۱۱ تا ۱۲ استفاده کرد.
  • برای چربی زدایی فلزاتی چون روی، آلومینیوم و آلیاژهای آن از پاک کننده قلیایی با مقدار PH بین ۹ تا ۱۱ استفاده می شود.
  • باید به این نکته توجه کرد که چربی زدایی با توجه به محدود pH مورد استفاده قرار می گیرد تا در هنگام فرآیند خوردگی بر روی سطح قطعات به وجود نیاید.
  • انتقال قطعه از محلول چربی زدایی قلیایی به مرحله بعدی باید با شستشوی قطعه با آب داغ صورت بگیرد تا در محلول های بعدی مزاحمتی به وجود نیاید.
  • در عملیات چربی زدایی، غلظت و درصد چربی گیرها باید به صورت مرتب اندازه گیری شده و در صورت افزایش کنترل و تصحیح شود.

 

۱-۴- عوامل تاثیر گذار در چربی زدایی

۱-۴-۱- غلظت محلول قلیایی
غلظت محلول قلیایی برای فرآیند غوطه وری باید بین ۵ تا ۱۰ درصد حجم و برای روش پاششی بین ۱ تا ۳ درصد حجم باشد.
این غلظت باید همواره به مقدار متوسطی باشد و در همین مقدار نگاهداشته شود. کمتر و بیشتر شدن غلظت محلول می تواند بر زمان و کیفیت عملیات تاثیر منفی بگذارد.

 

۱-۴-۲- درجه حرارت محلول قلیایی

درجه حرارت و گرما لازم محلول برای انجام فرآیند غوطه وری باید بین 65 تا 75 درجه سانتی گراد باشد و برای روش پاششی باید بین 60 تا 75 درجه سانتی گراد باشد. حد متوسط این درجه حرارت باید با دقت رعایت شود زیرا هر تغییر جزئی در دما و حرارت می تواند زمان عملیات را طولانی کرده و باعث از بین رفتن مواد شیمیایی شود.

 

۱-۴-۳- زمان عملیات چربی گیری

زمان لازم برای عملیات چربی گیری برای روش غوطه وری باید بین 5 تا 7 دقیقه و برای روش پاششی باید بین 2 تا 5 دقیقه باشد. البته این زمان رابطه مستقیمی به حلالیت چربی موجود و روغن های سطح قطعه دارد.

 

۱-۴-۴ – مکانیزم چربی گیری
مکانیزم چربی گیری به عواملی مثل نوع محصول و مکانیزم ایجاد آن وابسته است و باید از روش اقتصادی کمک گرفت.

 

۱-۵- معرفی روش های چربی گیری

۱-۵-۱- چربی گیری به روش پاششی (مورد استفاده در صنایع تابلو سازی)
با توجه به این نکته که این روش با پمپ و نازل و فشار /۱-۲/۱ اتمسفر انجام می شود و خروجی آن 15 تا 20 لیتر در دقیقه است، روش بسیار سریعی بوده و تنها بین 3 تا 5 دقیقه زمان می خواهد.

 

۱-۵-۲- چربی گیری به روش غوطه وری

در این شیوه قطعه درون وان پر از محلول مواد چربی گیر قلیایی قرار خواهد گرفت. با قرار دادن یک مدار گردشی روی وان محلول را به صورت اتوماتیک و یکنواخت هم می زنیم تا علاوه بر ایجاد یکنواختی بر روی محلول، شاهد اغتشاش درون وان برای تسریع عملیات چربی زدایی باشیم.

استفاده از این روش به فضا احتیاجی نداشته و روش بسیار خوبی می باشد ولی باید دقت کرد که غلظت مواد به صورت مرتب کنترل و اصلاح شود.

 

۲- زنگ زدایی

اثر زنگ روی قطعه فلزی با کمک گرفتن از روش های زیر از بین برده می شود و پس از آن قطعه در آب شستشو خواهد شد:

 

 

۲-۱- زنگ زدایی با برس سیمی :
از این روش اکثرا برای زنگ زدایی به صورت موضعی، نقاط جوش کاری شده و بخش های محدود تعمیرات استفاده می شود.

 

۲-۲- زنگ زدایی با سنباده :
استفاده از سنباده و دیسک مکانیکی برای سطح های کوچک استفاده می شود. استفاده از این روش در شرایط محدود بسیار مفید است.

 

۲-۳- زنگ زدایی به روش شن پاشی تحت فشار آب
با کمک گرفتن از وسایلی چون شن پاش های تحت فشار آب، شن ها با دانه بندی مخصوصی به سطوح قطعات فلزی برخود خواهد کرد و زنگ را از بین می برد. در این شیوه شاهد ناصافی هستیم که باعث پیوستگی بیشتر رنگ به سطح خواهد شد.

 

۲-۴- زنگ زدایی با شیوه شن تحت فشار هوا (سند بلاست-مورد استفاده در صنعت تابلو سازی)
با کمک گرفتن از فشار هوا، دان شن دانه بندی شده با فشار بسیار بالا و با کمک پیسوله های مخصوص از قطعه زنگ زدایی می کند. استفاده از این روش به نسبت روش قبل ارجحیت بسیار بیشتری دارد.

در این شیوه برای ورق با پروسه تولیدی استرود نیاز نخواهد بود ولی برای ورق های با پروسه تولیدی کششی نیاز است از سندبلاست استفاده کرد.

 

۳- فسفاته کاری

برای افزایش چسبندگی رنگ ها و جلوگیری از زنگ زدن سطح فلز عملیات فسفاته کردن روی قطعات انجام می شود. سطح فلز چربی گیری و زنگ زدایی خواهد شد.

با استفاده از محلول هایی چون نمک های اسید فسفریک و اسید نیتریک تحت شرایط خاصی شروع به ایجاد کریستال بر روی سطح فلز می کند. کریستال های ناهموار به وجود آمده زمینه بسیار خوبی برای پذیرش رنگ خواهند بود و چسبندگی رنگ بر روی قطعه را به حداکثر خواهد رساند.

۳-۱- خواص و مزیت فسفاته کاری

  • جلوگیری از زنگ زدن
  • تقویت قدرت چسبندگی رنگ

 

۳-۲- انواع فسفاته

مقرون به صرفه و اقتصادی ترین نوع فسفاته از فسفات آهن و فسفات روی به وجود می آید. این نکته قابل ذکر است که به خاطر تولید نا مرغوب فسفات آهن شاهد استفاده از فسفات روی در دو نوع تری کاتیونیک یا دی کاتیونیک هستیم.

 

 

۳-۲-۱- فسفات آهن

رنگ فسفات آهن آبی متمایل به خاکستری می باشد. از این نوع فسفات در صنایع فلزی استفاده شده و اهمیت بسیار زیادی دارد. زیرا استفاده از این فسفات نه تنها قدرت چسبندگی رنگ را افزایش می دهد بلکه هنگامی که رنگ فلز در صورت ضربه و برخود ریخته بشود . یا پس از چربی گیری مانع زنگ زدن قطعات خواهد شد.
فسفات آهن به ضخامت نازک پوششی به وزن 0.2 تا 0.8 گرم بر متر مربع را به وجود می آورد، البته با تکرار این روش می توان ضخامت بیشتری را به وجود آرد.

سرعت رشد کردن کریستال ها نیز از طریق اضافه یا کم کردن اکسید کننده ها قابل تنظیم می باشد. از این روش فسفاته کردن برای جلوگیری از خوردگی شیمایی رنگ فلزات استفاده می شود.

 

۳-۲-۲- فسفات روی

کریستال های تشکیل شده فسفات روی کیفیت بسیار خوبی را بر روی سطح فلز ایجاد می کند. وزن این فسفاته می تواند بین 2 تا 30 گرم بر متر مربع باشد. رنگ فسفات روی بین طوسی روشن تا طوسی سیر است. برای جلوگیری از زنگ زدن می توان پوششی به وزن 6 گرم بر متر مربع را استفاده کرد.
از این فسفات برای مواردی که به رنگ کاری نیازی نیست استفاده خواهد شد. فسفات روی تحمل 300 پاشش نمک و 800 برای رنگ نهایی را دارد.

 

۳-۳- شناخت روش ها و مشخصات فسفاته

۳-۳-۱- روش های فسفاته کاری:
برای انجام فرآیند فسفاته کاری نیز مثل چربی گیری دو روش پاششی و غوطه وری مورد استفاده قرار می گرد. روش پاششی بسیار جدید بوده و در صنایع تابلو سازی از آن استفاده می شود .

شیوه غوطه وری قدیمی بوده و امروزه به هیچ عنوان پیشنهاد نمی شود. لازم به ذکر است که 16 ساعت کار با روش غوطه وری برابر یک ساعت کار به شیوه پاششی است.

 

 

۳-۳-۱-۱- مزیت ها و معایب فسفاته کاری به روش پاششی
  • تونل شستشو به روش اسپری در خط رنگ پودرینیاز به سرمایه گذاری زیاد جهت خرید تجهیزات
  • هزینه بالا در نگهداری و انرژی
  • اشغال فضای بسیار زیاد
  • مناسب برای ظرفیت های بالا تولید
  • بهترین کیفیت فسفاته کاری
  • یکنواختی کریستال ها
  • زمان کم برای انجام فرآیند
  • راندمان بالا

 

۳-۳-۱-۲مزایا و معایب فسفاته کاری به شیوه غوطه وری
  • سرمایه گذاری سنگین ندارد.
  • هزینه نگهداری و تأمین انرژی آن بسیار کم می باشد.
  • فضای کمی را اشغال می کند.
  • مناسب برای هر گونه ظرفیت تولید.
  • قطعات بسیار ریز در این سیستم قابل فسفاته کاری می باشند.
  • پوشش ضخیم تر و درشت تری به وجود می آورد.
  • زمان عملیات فسفاته کاری طولانی است.
  • راندمان کاری پایین است.

 

۳-۴-تاثیر اندازه کریستال فسفاته

به شکل کلی اگر قطعه پس از فسفاته کاری رنگ بشود پ

یشنهاد می شود فسفاته کاری به شیوه ای صورت بگیرد که دانه های کریستال آن ریز و بسیار کوچک باشد زیرا هر چه کریستال ها تشکیل شده کوچک تر و ریز تر باشد پیوند بین آن ها و سطح فلز و رنگ بسیار محکم تر خواهد بود.

تراکم کریستال ها باعث حداقل میزان شکنندگی رنگ ها خواهد شد. به صورت کلی اندازه کریستال ها از عوامل زیر متاثر است:

  • ترکیب مواد فسفاته کننده
  • شیوه کار
  • درجه حرارت
  • فشار نازل پاششی
  • وجود کریستال های ناخالص
  • کیفیت تمیز کاری پیش از فرآیند فسفاته کاری

در یک محلول متحرک، کریستال های ریز تری به وجود می آید، نتیجه آن این است که کریستال های به وجود آمده از روش پاششی، کوچک تر از روش غوطه وری خواهد بود.