Jaká kyselina se používá k leptání nerezové oceli?

Pro zlepšení výkonu a estetických vlastností povrchu nerezové oceli je nutná speciální úprava. Moderní podniky nejčastěji používají metodu leptání, která se aplikuje po tepelné nebo mechanické úpravě kovu. Proces je komplikován přítomností ochranného filmu na nerezové oceli, protože tvoří tvrdý povlak, který špatně interaguje s činidly.

Při technologických postupech může na kovu dojít ke změně barvy. Stopy po zabarvení lze odstranit leptáním. Pro dosažení maximálního účinku byly vyvinuty různé metody a kompozice, které berou v úvahu chemické složení nerezové oceli.

Proces moření nerezové oceli se ve výrobě používá k čištění vrchních vrstev oceli od svarů, okují, oxidů a rzi. Postup zajišťuje vyčištění nerezové oceli, čímž se zvýší přilnavost vrchní vrstvy. To umožňuje úspěšné připojení kovové části k jinému povrchu. Po leptání se na výrobek nanese ochranný nátěr.

Na výrobních místech, které používají následující metody:

• Elektrochemické;
• Chemické

Metody moření nerezové oceli používané naší společností jsou popsány v článku „Moření a pasivace nerezové oceli“.

Při zpracování nerezové oceli je důležité dodržovat všechny technologie, protože přeleptání činí materiál nepoužitelným. Proces leptání je rozdělen do několika fází:

1. Příprava povrchu;
2. Interakce kovu s leptadlem nebo elektrolytem;
3. Čištění povrchu od leptacích přípravků.

Elektrochemické leptání nerezové oceli

Tato metoda našla své uplatnění v různých průmyslových odvětvích. Charakteristickým rysem tohoto typu leptání je použití externích zdrojů proudu. Elektrochemické zpracování je účinné při práci s vysoce legovanými ocelmi, protože jsou vysoce odolné vůči chemickému napadení.

Leptání nerezové oceli elektrolýzou se provádí v několika fázích:

1. Příprava chemického roztoku
   První a nejkritičtější krok v procesu zpracování nerezové oceli. Pro leptání se používá vodný roztok potřebné kyseliny.
2. Příprava laku
   Tato fáze je mnohem obtížnější než první. Lak je nezbytný k ochraně určitých oblastí nerezového povrchu před negativními vlivy agresivního prostředí. V zásadě se používá terpentýn, dehet a kalafuna. V této směsi působí terpentýn jako rozpouštědlo. S látkami by se mělo zacházet opatrně, protože jsou klasifikovány jako hořlavé. Snadno se vznítí přehřátím a otevřenými zdroji ohně. Velké podniky používají hotové přípravky, které lze použít i doma.
3. Příprava povrchu z nerezové oceli
   Před pokrytím kovu vrstvou ochranného laku je třeba povrch důkladně očistit a odmastit. Čištění se doporučuje provádět co nejpečlivěji, protože i sebemenší skvrna ve formě otisku prstu může negativně ovlivnit povrchovou úpravu výrobku.
4. Moření nerezové oceli
   Během procesu leptání nerezové oceli je kladná elektroda připojena k vyráběnému dílu a výrobek tak působí jako anoda. Jako katodu lze použít ocel. Nerezová ocel se ponoří do kyselého roztoku, načež se připojí zdroj napětí.

Chemické leptání nerezové oceli

Metoda chemického leptání nerezové oceli se liší od elektrochemické metody v nepřítomnosti napětí. Pro postup se používají speciální leptací prostředky, podle toho, které druh technologie:

• Leptání kyselinou;
• Alkalické leptání;
• Čištění leptacími pastami;
• Ponorné leptání.

Leptání kyselinou

Nejlepší možnost moření pro použití ve velkých podnicích. Tato metoda umožňuje dosáhnout nejefektivnějších výsledků při zpracování součásti. Celý proces lze rozdělit na pár kroků:

1. Odmaštění horní vrstvy;
2. Čištění otřepů a popálenin;
3. Leptání dílů v lázních s kyselinou sírovou;
4. mytí produktu ve vodě;
5. Ponoření dílu do roztoku kyseliny dusičné;
6. Opakované opláchnutí tekoucí vodou.

Tato metoda je považována za standardní, ale lze použít jinou:

1. Odmaštění povrchu;
2. Opláchněte díl tekoucí vodou;
3. Sušení produktu;
4. Umístěte nerezovou ocel do lázně s kyselinou fosforečnou na 1 hodinu;
5. Opláchněte díl pod tekoucí vodou.

V naší firmě při leptání nerezu kyselinami používáme produkt vlastní výroby – SteelGuard InoxClean Spray leptací gel/sprej. Nerezový leptací gel se doporučuje používat na velké plochy, které nelze ošetřit ponořením. Gelovitý produkt je schopen obnovit povrch nerezové oceli, který mohl být deformován při obrábění kovů.

Alkalické leptání

Proces se provádí pomocí roztaveného louhu sodného. Zvýšení teploty a náhlé ochlazení přispívá k destrukci oxidového ochranného filmu na nerezové oceli, čímž se zlepšuje kvalita zpracovávaného produktu.

Existuje několik metod alkalického leptání:

1. Zrání produktu v sodě
   Hotový roztok s 20-40% obsahem dusičnanů se zahřeje na 460-500 stupňů Celsia. Leptání dílu v alkalickém prostředí trvá 15 minut. Vezměte prosím na vědomí, že některé druhy oceli nelze zahřát na teplotu vyšší než 450 stupňů. Po uplynutí požadované doby se výrobky promyjí velkým množstvím tekutiny a ponoří na 5 minut do lázně s kyselinou sírovou nebo na 10 minut do lázně s kyselinou dusičnou.
2. Metoda leptání alkálií pomocí elektrického proudu
   Tato metoda umožňuje získat odmaštěný povrch výrobku, vyznačující se čistotou a jednotností. Při této metodě se jako alkálie používá soda a někdy se přidává chlorid vápenatý. Technologie je účinná pro leptání plochých, tyčových obrobků a tažených výrobků.
3. Ošetření hydritem sodným
   Technologie se vyznačuje zvýšenou cenou, ale oproti jiným metodám má významnou výhodu. Během postupu leptací roztok neinteraguje s kovem, čímž se minimalizují jeho ztráty. Nízká procesní teplota snižuje náklady na chladicí kapalinu.

Každá z těchto metod vyžaduje implementaci řady pravidel, včetně předúpravy povrchu, odmaštění a odstranění oxidového filmu.

Materiály pro moření lázně

Mořicí lázně musí být vyrobeny v souladu s bezpečnostními a provozními požadavky na kyselé a alkalické roztoky.

Pro použití se doporučují následující typy nádob:

• Cihla s keramickým povlakem/sklem;
• Vyrobeno ze dřeva nebo betonu potaženého olovem;
• Lze použít všechny deriváty kaučuku;
• Některé značky nerezové oceli jsou vhodné pro kyselé lázně

Obsah kyseliny dusité nebo chlorovodíkové v roztocích umožňuje použití téměř všech těchto materiálů, s výjimkou povlaků z olova nebo keramiky s vysokým obsahem křemíku. Interakce s těmito látkami může negativně ovlivnit stav kovu. V alkalických lázních můžete použít ocelové nádoby za předpokladu, že budete sledovat průběh a intenzitu procesu leptání. Pro kyselé lázně se používají určité třídy oceli, například 8H18H8M nebo 10H20H25M4.

U nás se nerez leptá ponořením pomocí našeho vlastního mořidla na nerez – SteelGuard InoxClean. Mořicí kapalina obnovuje povrchovou vrstvu kovu, který byl zpracován. Speciální řešení odstraňuje stopy zabarvení na svaru a zachovává výkonnostní vlastnosti nerezové oceli. Použití přípravku dle návodu k použití je vhodné pro leptání drobných výrobků a ploch.

Leptání hotovými leptacími pastami

Moderní trh nabízí široký výběr hotových past pro leptání nerezové oceli. Hlavními úkoly těchto výrobků je čištění svaru a výměna lakovaných povrchů v důsledku vysokých teplotních změn. Použití leptací pasty umožňuje provádění postupu v průmyslových a domácích podmínkách. Účinnost přípravku se projevuje při 80 stupních Celsia. Nerez lze snadno ošetřit hustou pastou. Stejně jako u jiných metod leptání je před zákrokem nutné očistit povrch od rzi a jiných defektů.

Proces leptání pasty se skládá z několika fází:

1. Ošetření vrchní vrstvy povrchu;
2. Nanesení leptací pasty na díl v silné vrstvě (několik centimetrů);
3. Nechte pastu pro nerezovou ocel po dobu 1,5 hodiny;
4. Opláchněte výrobek tekoucí vodou.

Pastová úprava je vhodná pro leptání nerezové oceli po svařování. Po správně provedeném postupu se zvyšují antikorozní vlastnosti oceli.

Moření nerezových svarů

Během procesu svařování se na spoji kovu vytvoří porézní oxidová vrstva, která z velké části obsahuje chrom. Tato vrstva oslabuje úroveň odolnosti nerezové oceli vůči tvorbě rzi. Antikorozní vlastnosti lze zvýšit leptáním nerezových svarů. Tato metoda je účinná při zpracování kovů. Pokud je postup proveden správně, je možné eliminovat vrstvu škodlivého oxidu. Volba technologie leptání závisí na velikosti povrchu obrobku a jeho technických vlastnostech.

Pro provedení leptací procedury je kromě past pro nerezové svary vhodné moderní vybavení – přístroje pro čištění svarů SteelGuard 425 a SteelGuard 685. Instalace umožňují kvalitní zpracování nerezových svarů. Přístroje jsou vybaveny potřebným nářadím pro čištění svaru, leptání a pasivaci svarových spojů.

Používání zařízení SteelGuard má řadu výhod:

• Zařízení nepoškozuje ošetřovaný povrch;
• Je šetrný k životnímu prostředí a jeho použití je bezpečné;
• Obnovuje ochrannou vrstvu nerezové oceli.

Použití zařízení pro pasivaci a leptání nerezových švů SteelGuard 685 a SteelGuard 425 umožní provést finální zpracování nerezových výrobků co nejefektivněji a nejrychleji.

Povrch nerezové oceli má ochrannou vrstvu, která se může poškodit svařováním. K jeho obnově a k ochraně povrchu nerezové oceli včetně svarů před zničením korozí a rzí se používá speciální úprava – pasivace. Díky tomu se vytvoří vrstva odolná vůči vnějším vlivům. Pokud je kvalita pasivace nerezových svarů vysoká, pak se ukazuje hladká ochranná vrstva, vykazující stejnou hustotu v různých oblastech.

Účely pasivace nerezových svarů

K pasivaci nerezové oceli a na ní vytvořených švů po svařování se používají roztoky různých kovů. V důsledku toho se vytvářejí fázové vrstvy, které mají nové vlastnosti. Vrstvy jsou odolnější vůči oxidačním procesům a pomáhají chránit ocel před destruktivními účinky koroze. Použití takového zpracování umožňuje dosáhnout následující účely:

1. Procesy destrukce horní vrstvy kovu se zastaví;
2. Vnější vrstva dílu je rovnoměrně vyhlazena, jsou odstraněny škrábance a otřepy;
3. Vytvořené svarové spoje jsou tak chráněny před ztrátou pevnosti;
4. V některých případech se kov po zpracování stává pružnějším a jeho křehkost klesá;
5. Vytvoření ochranného filmu vám umožní nebát se v budoucnu ničivých účinků koroze;
6. Nanáší se vrstva, která zlepšuje dekorativní vlastnosti předmětu a zlepšuje jeho spotřebitelské vlastnosti;
7. Životnost výrobků se výrazně zvyšuje.

Provádění pasivace svarů je důležité zejména u obtížně svařitelných kovů: tento postup pomáhá zajistit těsnost spojů. Použití pasivace je důležité, protože i vzduch lze považovat za agresivní médium.

Pasivace nerezové oceli se zvláště často používá k ochraně potrubních konstrukcí, upevňovacích dílů a konstrukčních prvků, které musí neustále přicházet do styku s mořskou vodou.

Při provádění pasivace je však třeba počítat s tím, že ne ve všech případech je žádoucí. Někdy to má negativní vliv na pevnost oceli. Proto je při rozhodování o provedení pasivace nutné vzít v úvahu všechny vlastnosti zpracovávaného materiálu a použitou metodu pasivace.

Chemická pasivace nerezových svarů

Při svařování dochází k poškození vrchní vrstvy nerezu ve spojích. Díky tomu je nerezová ocel obzvláště náchylná ke korozi. Pasivace umožňuje spolehlivou ochranu svarových spojů. Během chemické pasivace se používají ionty solí se záporným nábojem. Jsou přitahovány atomy kovů a vytvářejí novou chemickou sloučeninu (chemickou sloučeninu), která má zvýšenou odolnost proti korozi.

Technologie chemické pasivace nerezových švů

Pasivaci nerezových svarů předchází čištění (odmaštění) švů a jejich leptání.

Malé švy jsou ošetřeny bodově, to znamená, že se produkt aplikuje na místo, kde je vyžadováno čištění. Někdy, aby se dosáhlo dobrého výsledku, je díl zcela ponořen do roztoku a ponechán několik hodin – používá se metoda ponoření. Doba se počítá individuálně pro každý jednotlivý díl a jakost oceli.

Před zahájením postupu chemické pasivace švů (chemická pasivace nerezové oceli) je nutné švy důkladně vyčistit: mohou v nich například zůstat stopy chemických nečistot, jako je olejový film a jiné látky. Je třeba je důkladně „umýt“: postup se nazývá „odmašťování“. Pokud zůstanou pevné nečistoty, bude k jejich odstranění nutné mechanické ošetření. Metal Cleaner doporučuje používat SteelGuard MultiClean odmašťovač pro všechny typy kovů.

Dalším krokem je leptání. Po svaření se ochranná vrstva kovu ochudí a vytvoří se vrstva, jejíž barva se vlivem tepelných procesů liší od obecné barvy povrchu oceli. Tato poškozená vrstva se odstraní, pokud se to však provede mechanicky, objeví se abrazivní částice, které sníží kvalitu dalšího zpracování. Proto je výhodné používat leptací roztoky kyseliny fluorovodíkové nebo dusičné. Odstraňují nejen ochuzenou vrstvu, ale také různé nečistoty včetně drobných částeček železa nebo olejových filmů.

Metody používané pro leptání nerezové oceli jsou podrobněji popsány v článku „Letání a pasivace nerezové oceli“.

Příklady mořicích činidel:

Při provádění leptání je důležité pečlivě dodržovat provozní teplotní podmínky. Pokud jsou akce prováděny při nízké teplotě, prodlužuje se tím doba zpracování. Pokud není možné přirozeně zajistit přítomnost požadované teploty, použije se cirkulační ohřev roztoku. Zatímco se však velké povrchy kovu obvykle leptají pomocí tekutých roztoků, konkrétně pro chemické leptání nerezových svarů, pro leptání a pasivaci se používají speciální pasty s kyselinovzdorným kartáčem – dochází k tzv. lokálnímu zpracování.

Dále je nutné neutralizovat chemický účinek použitého roztoku. K tomu se umyjte speciálními látkami. Obvykle se pro tento účel používá tříprocentní roztok amoniaku s přídavkem kyseliny olejové a hydroxidu sodného. Pokud se leptací roztok nezneutralizuje a na nerezu zůstanou skvrny, sníží se kvalita výsledného ochranného filmu. Poté musíte produkt zcela vysušit. To se provádí ve speciálních komorách, kde je vháněn ohřátý vzduch.

Existuje více způsobů, jak ověřit kvalitu odvedené práce, ale jedním z nejčastějších je ošetření ochranné vrstvy roztokem ferrokyanidu draselného v kyselině dusičné. V místech, kde ochranná vrstva není dostatečně spolehlivá, získá povrch po ošetření charakteristickou modrou barvu. Tento typ testu chemické pasivace švů z nerezové oceli je považován za docela spolehlivý a používá se ve většině případů. Provedení takového zpracování vám umožní rychle získat výsledky. K tomuto účelu však lze použít jednodušší metodu. Pokud díl umístíte do vody a necháte ho určitou dobu, na špatně ošetřených místech se objeví rezavé skvrny.

Po přípravných pracích můžete konečně zahájit proces pasivace nerezových svarů. Provádí se po leptání k obnovení legovací vrstvy na povrchu. Právě tato pasivní vrstva je hlavním důvodem korozní odolnosti nerezové oceli.

Pasivace zahrnuje použití chemikálií, jejichž úkolem je vytvořit na spoji ochranný film. Po pasivaci získává povrch antikorozní vlastnosti a v důsledku toho se zvyšuje spolehlivost hotového výrobku.

Prostředky pro chemickou pasivaci nerezových svarů

Chemická pasivace nerezových švů je proces regenerace původních vlastností korozivzdorné oceli. Chemické složení se volí v závislosti na vlastnostech oceli a je nutné zvolit nejúčinnější látku, tzv. pasivátor pro nerez.

Pasivaci lze provést třemi různými způsoby:

• Nanášení gelů/past štětcem;
• Nástřikem pomocí vhodné pumpy (pasivátor pro nerezovou ocel SteelGuard InoxPass Spray);
• Ponořením do lázně (Prostředek pro obnovu pasivní vrstvy nerezové oceli SteelGuard InoxPass).

Roztoky solí různých kovů se často používají jako prostředky pro pasivaci nerezové oceli. Oblíbená je také pasivace nerezových svarů kyselinami. Jako pasivační kyseliny lze použít kyselinu dusičnou, sírovou, ortofosforečnou a citrónovou. Pro zvýšení účinnosti se používají různé přísady. Někdy roztok navíc obsahuje malé množství bichromanu sodného.

Elektrochemická pasivace nerezových švů

Jedním ze způsobů pasivace nerezových svarů je elektrochemická metoda. Tepelně ovlivněná zóna je podle technologie vystavena elektrickému proudu a speciálně vyvinutým elektrolytům pro čištění, leptání, pasivaci a leštění nerezové oceli. Když proud protéká roztokem, dochází ke změnám v chemickém složení látek zapojených do reakce.

Při odstraňování lesku z nerezových švů nedochází ke zhoršení povrchu, to znamená, že pokud použijete „zrcadlovou“ ocel, pak po zpracování neuvidíte v tepelně ovlivněné oblasti matná, matná místa, která mohou zůstat při použití dusíku. obsahující leptací pasty. Také při elektrochemické pasivaci nerezových svarů se nic nestane ani matnému, ani leštěnému povrchu. Navíc po zpracování švů touto technologií je zcela obnovena legující (pasivní) vrstva nerezové oceli, která při dalším provozu chrání povrch oceli před korozí.

Zařízení pro pasivaci svarů

Svary z nerezové oceli lze čistit a pasivovat pomocí speciálního zařízení, jehož jedním příkladem je Svařovací stroje řady SteelGuard. Tyto jednotky jsou určeny k provádění čištění nerezových svarů včetně finálních funkcí pasivace a leštění nerezových švů.

Vybavení, jako je elektrochemický čistič švů SteelGuard 685, vám umožňuje ovládat požadovanou sílu proudu, takže můžete efektivně pracovat na jakémkoli typu povrchu bez obav z poškození kovu při dotyku s holou elektrodou, která dříve zanechala neopravitelné stopy a poničila povrch z nerezové oceli.

Případ naší společnosti o nahrazení chemického způsobu pasivace svarů elektrochemickým v potravinářské výrobě si můžete prohlédnout v článku
„Přístroj pro pasivaci svarů v potravinářské výrobě PTK NIKA“.

Srovnání chemické a elektrochemické pasivace: závěry

Ve srovnání s chemickou pasivací nerezových svarů je při použití elektrochemické metody doba zpracování relativně krátká a kvalita výsledné ochranné vrstvy je vyšší. Metoda je finančně nákladnější, ale je výhodnější pro dostatečné objemy – například při výrobě jakéhokoli rozsahu. Nákup elektrochemického stroje na čištění švů může být významným vylepšením vašeho výrobního procesu.