CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
2.7. Các phương pháp xử lý bề mặt thường dùng:
Đối với các sản phẩm rèn dập nóng hay qua xử lý nhiệt luyện hoặc các sản phẩm đúc, bề mặt sản phẩm luôn bị bao phủ một lớp vảy các bon và xỉ than bám bẩn trên bề mặt hay sản phẩm đúc có nhiều ba via hoặc dính cát. Ngồi ra đối với các phần thép kết cấu trước khi sơn chống rỉ lên bề mặt cần làm sạch bề mặt mục đích để sơn bám chắc và chống rỉ ơxi hóa bên trong làm bong lớp sơn. Để làm sạch các phần chi tiết đó người ta thường dùng các cách làm sạch như phun cát, phun bi, siêu âm, plasma…
Chương 2: Tổng quan nghiên cứu đề tài
2.7.1. Phương pháp phun bi: [Nguồn internet]
Các hạt bi thép cỡ nhỏ từ 0.8-1.2mm được bắn ra với vận tốc rất lớn lên bề mặt phần chi tiết cần làm sạch. Với lực tác động liên tục và lực va đập mạnh làm cho bề mặt chi tiết được làm sạch.
Phun bi có thể đạt độ nhẵn bóng bề mặt ▼5÷▼7, đối với vật liệu cứng (HRC 50-60 ) có thể đạt ▼10. Chiều sâu biến cứng có thể đến 1,5mm. Tại lớp biến cứng sinh ra ứng suất nén dưới 800N/mm2.
Ưu điểm:
-Có thể đạt độ chính xác cao.
-Tạo độ bám dính tương đối tốt trước khi sơn. Nhược điểm:
-Ảnh hưởng đến lớp biến cứng bề mặt.
-Chi phí cao.
- Phá vỡ cấu trúc bề mặt thép.
2.7.2. Phương pháp phun nước siêu cao áp: [Nguồn internet]
Cấu tạo cơ bản hệ thống máy phun nước siêu cáo áp bao gồm:
-01 động cơ diesel or động cơ điện truyền động cho 01 máy bơm nước cao áp. -01 đường ống cấp nước đầu vào,
-01 hệ thống ống cao áp đầu ra và súng phun. Áp lực các tia nước ra khỏi súng có thể lên tới 2500 bar, tuy nhiên do đầu súng có cấu tạo đặc biệt, các tia nước đi xuyên và xoay nên phản lực tác động lên người cầm súng phun nhỏ, đảm bảo an toàn lao động.
Trong lĩnh vực Công nghệ phun nước áp lực cao, người ta phân loại máy theo dải áp lực như sau:
-Từ 350 bar đến 700 bar được gọi là Bơm cao áp. Với dải áp lực này các lớp sơn rỗ tróc, hoặc dầu mỡ trên bề mặt sẽ được tẩy sạch.
-Từ 700 bar đến 1700 bar được gọi là Bơm trung cao áp. Với giải áp lực này gỉ sắt, rỗ bề mặt kim loại, sơn thông thường cũ sẽ được tẩy sạch.
Chương 2: Tổng quan nghiên cứu đề tài
-Từ 1700 bar đến 2800 bar được gọi là bơm siêu cao áp. Với dải áp lực này toàn bộ lớp vật liệu bám trên bề mặt kim loại sẽ được tẩy sạch đưa bề mặt kim loại về trạng thái nguyên thủy ban đầu.
Ưu điểm:
Nước có mặt ở khắp mọi nơi, chiếm 3/5 trái đất, 2/3 cơ thể, dễ khai thác.
Thân thiện với môi trường, không độc hại, lượng chất thải nhỏ nên giảm tối đa chi phí xử lý chất thải.
Khơng có bụi nên khơng làm ảnh hưởng đến mơi trường, thiết bị máy móc xung quanh.
Khơng mài mịn, phá vỡ cấu trúc bề mặt thép.
Dễ sử dụng ở những khơng gian kín, hẹp.
Rửa trôi tất cả các hạt bụi trong các hốc lõm và muối trên mặt thép triệt tiêu nguyên nhân gây ăn mòn từ trong ra.
Tuy nhiên, với phương pháp làm sạch bằng nước có một số nhược điểm sau:
Bề mặt kim loại bị ẩm ướt.
Tạo rỉ cấp tính ngay sau khi khơ bề mặt.
2.7.3. Phương pháp phun cát: [Nguồn internet]
Một bề mặt thép bị gỉ hoặc “bẩn” có thể làm sạch một cách có hiệu quả bằng phương pháp phun cát tức là các hạt cát, đá, sỏi nhỏ được đẩy tới với một tốc độ cao qua miệng ống phun sẽ tác động lên bề mặt để làm sạch gỉ và các chất bẩn dính trên nó.
Kích thước một hạt mài (cát, sỏi) khoảng từ 0,3 đến 1,5 mm (12 – 60 mils) là kích thước được kiểm nghiệm hiệu quả nhất đạt được các tiêu chuẩn chuẩn bị bề mặt theo quy định, đặc biệt có hiệu qủa khi làm sạch bề mặt bị lõm sâu.(Việc sử dụng hạt sỏi trong quá trình chuẩn bị bề mặt thường sử dụng nhiều hơn và hiệu qủa hơn dùng bằng cát).
Việc chuẩn bị bề mặt đạt hiệu qủa cao, nhanh chóng và kinh tế hay khơng cịn phụ thuộc vào mức độ gỉ sét, mức độ rỗ của bề mặt cần làm sạch. Một bề mặt tơn cịn mới, phẳng chắc chắn chi phí cho việc làm sạch sẽ ít tốn kém hơn so với một bề mặt gỉ, rỗ nhiều.
Chương 2: Tổng quan nghiên cứu đề tài
Các chú ý trước khi phun cát:
* Mài phẳng cạnh sắc, góc, mối hàn.
* Mài láng những mối hàn gồ ghề, khuyết tật sắt thép, tẩy sạch ba vớ hàn…
* Các lỗ khoét nên có đường kính tối thiểu 30mm, được kiểm tra và chấp thuận trước khi làm sạch.
2.7.4. Phương pháp phun phủ plasma:
Bề mặt chi tiết máy trước khi phủ một lớp bảo vệ, ví dụ như xi mạ, nhuộm, sơn, chất bôi trơn… rất cần được làm sạch và tăng độ hấp thụ. Với phương pháp truyền thống, chi phí để tẩy rữa bề mặt chi tiết là rất cao, hiệu suất thấp đồng thời ảnh hưởng rất lớn đến mơi trường do sử dụng một số hóa chất độc hại. Ngồi ra, sản phẩm sau khi phủ lớp bảo vệ, độ bám dính khơng cao do lực liên kết giữa chi tiết và chất phủ thấp. Để khắc phục những nhược điểm trên, giải pháp bắn plasma lên bề mặt chi tiết ở nhiệt độ và áp suất khí quyển được ứng dụng. Với phương pháp này, bề mặt chi tiết được làm sạch và đồng thời tăng độ hấp thu nên ít tốn nguyên liệu phủ, sản phẩm đẹp, bền và chịu được điều kiện làm việc khắc nghiệt.Tóm lại, muc tiêu quan trọng của đồ án là xử lý bề mặt chi tiết, tức làm sạch và tăng khả năng hấp thụ chất phủ làm cho sản phẩm đẹp, chịu lực tốt, bền với điều kiện sử dụng thay đổi, giảm thời gian sản xuất, giảm chi phí sản xuất.
Chương 2: Tổng quan nghiên cứu đề tài
Hình trên: Kết quả xử lý bề mặt kim loại bằng Plasma, những giọt nước bên trái là nơi bề mặt chưa xử lý, vũng nước bên phải là nơi bề mặt đã xử lý (từ một giọt nước giống bên trái tự động loan ra do độ hấp thụ bề mặt sau xử lý)
Ứng dụng công nghệ plasma với phản ứng plasma trong mơi trường khí trơ tạo ra các phần tử electron, ion và phân tử oxy hóa bậc cao. Trong mơi trường plasma, dưới tác động của điện trường các phần tử này sẽ chuyển động với một động năng rất lớn. Thành phần bụi và chất bẩn (hữu cơ và vô cơ) bám trên bề mặt chi tiết được làm sạch bởi sự va đập các hạt vào bề mặt và các vi khuẩn, nấm bị tẩy bởi quá trình oxy hóa bậc cao. Hơn thế nữa, khi các hạt này va chạm với bề mặt chi tiết nó sẽ truyền cho bề mặt chi tiết một năng lượng từ đó kích thích các phần tử trên bề mặt hoạt động mạnh dẫn đến kết quả bề mặt cần bám dính của chi tiết có khả năng “ăn” chất phủ rất tốt. Do đó bề mặt chi tiết sau khi xử lý sạch và có độ hấp thụ rất cao. Plasma xảy ra trực tiếp trên bề mặt chi tiết nên quá trình xử lý nhanh và hiệu quả. Tóm lại, với cơng nghệ plasma, quy trình phủ bề mặt chi tiết đạt hiệu quả cao kinh tế, bền và thân thiện với môi trường.
Ứng dụng: Sơn, xi mạ, đánh vani gỗ, ván ép, bôi trơn (giảm ma sát), dệt nhuộm, tráng bạc...