Tehnologii revoluţionare de sudare (III). Soluţii avansate destinate curăţării şi marcării oţelului inoxidabil

În acest nou articol voi intra puţin în detaliu cu privire la soluţiile destinate curăţării oţelului inoxidabil, după operaţiile de sudare şi, de asemenea, marcării acestuia. Revin asupra acestui aspect, deoarece prelucrarea oţelului inoxidabil este destul de răspândită în România, însă, de cele mai multe ori, din ignoranţă sau din neştiinţă, pentru curăţarea şi pasivizarea acestuia nu se acordă atenţia cuvenită, ceea ce duce, în timp, la probleme destul de grave.

Soluţii pentru curăţarea oţelului inoxidabil după operaţiile de sudare

După cum spuneam şi în ediţia trecută, una din operaţiile care influenţează destul de mult starea oţelului inoxidabil este operaţia de sudare. Fluctuaţiile de temperatură din timpul operaţiilor de sudare a oţelului inoxidabil duc la formarea unor straturi de oxid de culoare închisă pe suprafaţa cordoanelor de sudură şi în imediata lor apropiere. Aceste straturi de oxid modifică atât caracte­risticile estetice, cât şi pe cele funcţionale ale componentelor sudate şi, din această cauză, este necesară eliminarea lor cât mai eficient posibil.

De-a lungul timpului au apărut şi au fost utilizate diverse moduri de curăţare a oţelului inoxidabil. Dintre aceste moduri s-au impus, în special, două şi anume:

• curăţarea cu scule (perii, discuri abrazive etc), care permite eliminarea mecanică a stratului de oxid;
• curăţarea cu paste sau geluri decapante, care sunt aplicate pe cordoanele de sudură prin intermediul unei perii. Aceste produse generează o reacţie chimică, care elimină stratul de oxid şi pe cel de material de sub el.

Foto 1: Piesa din oțel inoxidabil înainte de începerea operațiilor de curățare electrochimică

Foto 2: Rezultatul operației de curățare și de pasivizare obținut în urma curățării piesei cu ajutorul unui echipament din gama CLINOX și a soluției Bomar neutru

Din păcate, majoritatea procedeelor clasice de curăţare ridică destul de multe probleme pentru care nu există remediu! Printre aceste probleme putem enumera:

• deteriorarea suprafeţei pieselor;
• pasivizare neuniformă, fapt ce duce, în timp, la coroziune;
• costuri ridicate ale consumabilelor;
• poluarea gravă a mediului înconjurător, fapt datorită căruia a şi apărut necesitatea găsirii unor procedee alternative de curăţare şi de pasivizare.

Începând de la mijlocul anilor ’90, din ce în ce mai multe firme au început să fie interesate în a dezvolta soluţii pentru curăţarea oţelului inoxidabil, în scopul îmbunătăţirii calităţii pieselor şi diminuării gradului de poluare asupra mediului înconjurător. În momentul de faţă, aproape toţi furnizorii renumiţi de echipamente de sudare au în gama lor diverse soluţii pentru curăţarea oţelului inoxidabil, dat fiind faptul că operaţiile de curăţare sunt conexe operaţiilor de sudare. Dintre soluţiile existente pe piaţă şi care pot ajuta foarte mult la îmbunătăţirea calităţii şi creşterea productivităţii pot enumera următoarele:

I. Echipamente manuale de curăţare

La nivel internaţional există câţiva producători renumiţi pentru astfel de echipamente, însă doar câteva dintre echipamentele existente oferă şi posibilităţi de polişare, pasivizare şi marcare a pieselor. Şi mai puţine astfel de echipamente au devenit atât de flexibile, încât oferă posibilitatea utilizării uşoare în locuri greu accesibile, având la bază invertoare uşoare şi portabile şi în care toxicitatea era, până la apariţia lor, un impediment major.

Majoritatea echipamentelor manuale de curăţare a oţelului inoxidabil utilizează curentul electric şi o soluţie electrolitică specială pentru a îndepărta eficient stratul oxidat (cu mai puţin de 12% crom), rezultat în urma operaţiei de sudare a oţelului inoxidabil cu echipamente de sudare TIG şi, respectiv, MIG/MAG şi pentru a pasiviza instantaneu componentele sudate.

Principalele avantaje aduse de aceste noi tehnologii sunt:

• Portabilitate şi flexibilitate deosebite, putând fi echipate cu diverse capete de curăţare, pentru a se conforma oricărei cerinţe speciale;
• Viteză mare de curăţare, fapt ce permite sporirea productivităţii, în special în cazul produselor realizate în serii mari;
• Se reduc substanţial timpii morţi datoraţi perioadelor lungi de aşteptare, necesare în cazul utilizării gelurilor şi pastelor decapante; 
• Sunt singurele tehnologii care nu afectează suprafaţa materialului;
• Această decapare electrochimică are ca rezultat pasivizarea instantanee, completă şi uniformă a pieselor, deoarece agentul chimic utilizat stimulează oţelul inoxidabil să formeze un strat de protecţie uniform. În acest mod se elimină complet riscul de apariţie a coroziunii în viitor, datorită unei pasivizări neuniforme, aşa cum se întâmplă în cazul utilizării pastelor decapante sau al curăţării mecanice;
• Câteva astfel de echipamente permit şi polişarea directă a suprafeţelor, lucru care se realizează foarte rapid, fără necesitatea utilizării unor metode scumpe şi laborioase de polişare;
• Au fost dezvoltate şi unele substanţe neutre, care permit obţinerea unor rezultate excelente, concomitent cu eliminarea impactului negativ asupra mediului înconjurător. O astfel de soluţie este Bomarul neutru, produs de firma italiană Nitty-Gritty SRL, care este o soluţie pe bază de clorură de sodiu;
• Costul de utilizare este mult mai mic faţă de modurile clasice de curăţare cu geluri sau paste decapante şi anume, costul de curăţare cu un astfel de echipament este de maxim 0,18 euro/metru.

După cum spuneam, din multitudinea de astfel de echipamente existente, doar o mică parte oferă şi posibilitatea de marcare permanentă a suprafeţelor din oţel inoxidabil şi chiar aluminiu, titan sau alamă. Datorită acestor posibilităţi şi a faptului că aceste echipamente se pot automatiza cu un cost relativ redus, această tehnologie a devenit o alternativă foarte atractivă la echipamentele foarte costisitoare utilizate pe scară largă pentru marcare, în special în industria publicitară şi în producţia de mobilier din oţel inoxidabil şi echipamente de gătit din oţel inoxidabil.

Cu cele mai performante invertoare destinate curăţării oţelului inoxidabil marcarea se poate realiza în două moduri şi anume:

• Marcare neagră – oţelul inoxidabi este oxidat controlat pe o adâncime de 3 – 4 micrometri, iar suprafaţa oxidată rămâne neagră (a se vedea fotografia 3). Acest proces are loc în curent alternativ.

Foto 3: Rezultatul marcării pe o plăcuță din oțel inoxidabil

• Marcare albă – oţelul inoxidabil este erodat controlat pe o adâncime de 3 – 4 micrometri, iar suprafaţa erodată rămâne albă. Acest proces are loc în curent continuu.

Operaţiile de marcare au la bază un proces electrochimic în cadrul căruia se folosesc substanţe electrolitice neutre, care nu sunt nici corozive şi nici iritante. Marcarea se va face cu ajutorul unei site serigrafice sau a unei hârtii speciale, pe care este imprimat textul sau logo-ul dorit.

Foto 4: Modul de ambalare a șervețelelor PICK&CLEAN

II. Noi soluţii destinate curăţării pieselor din oţel inoxidabil

În ultima perioadă au apărut pe plan mondial şi câteva produse noi şi moderne, care pot fi utilizate pentru curăţarea pieselor din oţel inoxidabil sudate şi, respectiv, a pieselor din oţel inoxidabil murdare sau oxidate.

Un astfel de produs de decapare este reprezentat de şerveţelele umede din gama PICK&CLEAN, dezvoltate şi patentate de firma Nitty-Gritty SRL, în scopul oferirii unei mai bune alternative calitative, economice şi de impact asupra mediului înconjurător, faţă de clasicele geluri decapante.

Principalele avantaje aduse de şerveţelele PICK&CLEAN, comparativ cu pastele şi gelurile decapante:

• Rezultate similare cu cele obţinute în cazul utilizării gelurilor decapante însă, în comparaţie cu acestea, oferă posibilitatea controlării reac­ţiei chimice, în scopul îmbunătăţirii rezultatului final;
• Productivitate net superioară gelurilor, datorită faptului că nu necesită spălarea şi uscarea pieselor, iar timpul de aplicare este mai mic;
• Nu este toxic, iar şerveţelele pot fi aruncate pur şi simplu ca orice alt şerveţel murdar, fără a necesita condiţii stricte şi firme de reciclare specializate;
• Costurile totale de utilizare sunt cu mai bine de 50% mai mici faţă de cazul utilizării pastelor şi gelurilor decapante;
• Sunt simplu şi uşor de utilizat de către muncitori, aceştia necesitând drept echipament de protecţie doar mănuşi şi ochelari, faţă de echipamentul special necesar în cazul decapării clasice (mască, mănuşi, salopetă, ochelari etc);
• Nu necesită operaţii speciale de îndepărtare şi spălare.

Foto 6: Cordon de sudură MIG/MAG înainte de operația de curățare

Foto 7: Rezultatul curățării în urma aplicării timp de 7 minute a șervețelului PICK&CLEAN

Sper că informaţiile prezentate să fie de ajutor celor ce activează în companiile din industria românească, vă mulţumesc pentru atenţia acordată şi vă asigur că în ediţiile viitoare voi încerca să vă prezint şi alte aspecte importante cu privire la aplicaţiile de sudare şi la operaţiile conexe lor.

SORIN UDREA este General Manager Laser Technology Soluţii Globale Srl