2. Ультразвуковая очистка

Ультразвуковая очистка использует преобразователь для преобразования электрической энергии в высокочастотные механические колебания, генерирующие большое количество мельчайших пузырьков в жидкой среде. Мгновенная ударная сила, возникающая при быстром образовании и схлопывании этих пузырьков (т.е. эффект кавитации), эффективно удаляет загрязнения, прилипшие к поверхности заготовки и проникшие в ее мельчайшие поры. Поскольку процесс очистки бесконтактный, ультразвуковая очистка особенно подходит для прецизионных деталей, сложных геометрических форм и заготовок со глухими отверстиями, и позволяет достичь высокой степени автоматизации.

Главным ограничением является необходимость использования жидкой среды, что делает его непригодным для обработки крупных заготовок или материалов, которые не должны контактировать с жидкостями. Кроме того, образующиеся сточные воды требуют надлежащей очистки. Помимо этого, ультразвуковая очистка предъявляет определенные требования к способу суспендирования заготовки и составу чистящего раствора, а общие эксплуатационные расходы находятся на умеренном уровне.

3. Очистка струей воды под высоким давлением

Очистка струей воды под высоким давлением использует бустерный насос для создания давления воды в сотни или даже тысячи бар, формируя высокоскоростную струю, которая воздействует на поверхность обрабатываемой детали. Кинетическая энергия и сила удара струи воды удаляют грязь, ржавчину и покрытия. Этот метод не использует химикаты, не образует химических отходов и обеспечивает быструю очистку, что делает его подходящим для обработки поверхностей крупногабаритного оборудования и строительных конструкций.

Однако использование струй воды под высоким давлением сопряжено с определенным риском физического повреждения поверхности подложки, особенно если параметры высокого давления установлены неправильно, что может привести к шероховатости поверхности. Этот метод потребляет большое количество воды, что значительно увеличивает стоимость строительства системы сбора и очистки сточных вод, и затрудняет достижение высокоточной селективной очистки прецизионных заготовок.

4. Пескоструйная обработка и дробеструйная очистка.

Пескоструйная обработка и дробеструйная обработка являются наиболее традиционными методами обработки поверхностей в промышленности. Они используют высокоскоростной поток воздуха или центробежную силу для выброса абразивных частиц (таких как кварцевый песок, стальная дробь, стеклянные шарики и т. д.) на поверхность заготовки, удаляя ржавчину, старые покрытия и оксидную окалину за счет механического удара и шлифовального воздействия. Этот метод обладает высокой очищающей способностью и особенно подходит для удаления сильной ржавчины и толстых покрытий. Конструкция оборудования проста, а первоначальные инвестиционные затраты невелики.

Основной недостаток этого метода заключается в том, что процесс очистки вызывает необратимое образование шероховатости на поверхности подложки, что делает его непригодным для деталей, обрабатываемых с высокой точностью, или заготовок со строгими требованиями к шероховатости поверхности. Кроме того, абразивная обработка генерирует большое количество пыли, представляя угрозу для здоровья оператора и окружающей среды, а расход абразива также является постоянной статьей расходов в процессе эксплуатации.

5. Очистка сухим льдом

Очистка сухим льдом — это относительно передовой метод физической очистки, который в последние годы приобретает все большую популярность. Его принцип сочетает механическое воздействие твердых частиц CO₂ с сублимационным расширением: частицы сухого льда с высокой скоростью ударяются о слой загрязнений, одновременно сублимируя в газообразный CO₂, вызывая резкое увеличение объема примерно в 800 раз, тем самым отслаивая загрязнения от поверхности подложки. Поскольку сухой лед сублимирует, не оставляя следов и не повреждая поверхность подложки, очистку сухим льдом можно проводить в режиме реального времени непосредственно при производственных температурах, что делает его одним из немногих традиционных методов, пригодных для работы в режиме реального времени.

Однако самым большим препятствием для очистки сухим льдом является стоимость расходных материалов. Производство, хранение и транспортировка сухого льда требуют особых условий, что приводит к значительно более высокой себестоимости единицы продукции по сравнению с другими методами, как правило, в несколько раз превышающей эксплуатационные расходы лазерной очистки. Кроме того, процесс очистки сопровождается значительным уровнем шума, а низкие температуры накладывают определенные ограничения на некоторые материалы и условия эксплуатации.

6. Лазерная очистка

Лазерная очистка — это технология прецизионной очистки нового поколения, основанная на принципе взаимодействия света и вещества. Ее основной механизм заключается в облучении поверхности заготовки импульсным лазерным лучом высокой пиковой мощности. Слои загрязнений (такие как оксиды, остатки разделительного агента для пресс-форм, отложения резины и смазки) обладают более высокой степенью поглощения для определенных длин волн лазерного излучения, быстро поглощая энергию лазера и подвергаясь испарению, сублимации или отслаиванию. В то же время, благодаря чрезвычайно низкой степени поглощения для данной длины волны, подложка испытывает лишь незначительное повышение температуры, сохраняя тем самым целостность своей поверхности. Этот механизм «селективной очистки» является фундаментальным технологическим преимуществом, отличающим лазерную очистку от всех других методов.

Благодаря точной настройке длины волны лазера, ширины импульса, частоты повторения и плотности энергии операторы могут достичь микронной точности контроля глубины и площади очистки, что делает систему подходящей для прецизионной очистки различных материалов, таких как металлы, резина и керамика. Система лазерной очистки может быть легко интегрирована с системами управления автоматизацией PLC и SCADA, поддерживая полностью автоматизированную круглосуточную непрерывную работу. Она также осуществляет цифровую запись ключевых параметров каждого процесса очистки, отвечая требованиям прослеживаемости систем качества Индустрии 4.0.