استنلس استیل یکی از پرکاربردترین مواد مورد استفاده در صنایع مختلف به‌ویژه در ساخت‌وساز و تولید تجهیزات صنعتی محسوب می‌شود. یکی از مراحل حیاتی در فرآیند استفاده از این ماده، جوشکاری آن است. جوشکاری استنلس استیل، با وجود مزایا بسیاری که دارد، ممکن است مشکلاتی مانند آلودگی، رنگ‌پریدگی، تشکیل اکسیدها، تغییر رنگ، کاهش مقاومت به خوردگی در ناحیه جوش و لکه‌های جوشکاری را به وجود آورد. به همین علت، تمیز کردن جوشکاری استنلس استیل از اهمیت بالایی برخوردار است.
انواع روش های تمیز کردن استنلس استیل
با پیشرفت تکنولوژی، روش‌های جدید و نوآورانه‌ای برای تمیز کردن جوشکاری استنلس استیل ارائه شده است که هر کدام مزایای خاص خود را دارند. این روش‌ها اغلب کارآمدتر، دقیق‌تر و با حداقل آسیب به سطح فلز هستند.
برخی از این روش‌ها مانند تمیز کردن مکانیکی، شیمیایی، الکتروشیمیایی، لیزر، پلاسما، خشک یخ، آب فوق گرم هستند.
- تمیز کردن مکانیکی:
ساینده‌های دستی: در این روش از کاغذ سنباده، برس سیمی یا سنگ‌زنی برای حذف لایه‌های اکسیدی و آلودگی‌ها استفاده می‌شود.
ساینده‌های برقی: برای سطوح بزرگ‌تر از دستگاه‌های سنگ‌زنی، پولیش و برس‌زنی برقی استفاده می‌شود.
جت بلاستینگ: برای حذف لایه‌های اکسیدی و آلودگی‌ها از ذرات ساینده با فشار بالا استفاده می‌شود.
- تمیز کردن شیمیایی:
اسیدشویی: در این روش برای حذف اکسیدها و آلودگی‌ها، از محلول‌های اسیدی استفاده می‌شود. اسیدهای رایج مورد استفاده شامل اسید نیتریک، اسید هیدروکلریک و اسید فلوریدریک هستند.
قلیایی‌شویی: در این روش برای حذف روغن‌ها، گریس‌ها و سایر آلودگی‌های آلی از محلول‌های قلیایی استفاده می‌شود.
ژل‌های پاک‌کننده: برای تمیز کردن جوشکاری استنلس استیل برخی از ژل‌های مخصوص وجود دارند که حاوی ترکیبات شیمیایی هستند و به آرامی لایه‌های اکسیدی را حل می‌کنند.
- تمیز کردن الکتروشیمیایی:
الکتروپولیش: فرآیندی که در آن، قطعه کار به‌عنوان آند و یک الکترود غیرفعال به‌عنوان کاتد، در یک محلول الکترولیتی قرار می‌گیرند. با عبور جریان الکتریکی، سطح فلز صاف و براق می‌شود و لایه‌های اکسیدی حذف می‌گردند.
- تمیز کردن با لیزر:
برای قطعات با هندسه پیچیده، سطوح حساس و جاهایی که دسترسی به روش‌های سنتی با سختی مواجه بوده، بسیار مناسب است.
- تمیز کردن با پلاسما:
برای قطعاتی که نیاز به تمیز کردن عمیق و بدون آسیب دارند مانند ایمپلنت‌های پزشکی و ابزارهای جراحی، قابل استفاده است.
- تمیز کردن با خشک یخ:
برای حذف آلودگی‌های روغنی، گریس و ذرات ریز از سطوح استنلس استیل استفاده می‌شود.
- تمیز کردن با آب فوق گرم:
برای تمیز کردن سطوح بزرگ و آلودگی‌های سخت مورد استفاده قرار می‌گیرد.
نحوه تمیز کردن استنلس استیل
در ابتدا باید وضعیت سطح جوشکاری بررسی گردد و وجود رنگ‌پریدگی، زنگ‌زدگی و سایر آلودگی‌ها شناسایی شود. این مرحله به انتخاب بهترین روش تمیز کردن کمک می‌کند. برای تمیز کردن جوشکاری استنلس استیل، ابزار و مواد خاصی مورد نیاز هستند که عبارتند از:
- فرچه سیمی: برای از بین بردن آلودگی‌های بزرگ و ذرات زنگ‌زده
- سنباده: برای صیقل دادن سطح و حذف زبری‌ها
- محلول‌های تمیزکننده: شامل محلول‌های شیمیایی که برای حذف لکه‌ها و آلودگی‌های چرب مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- دستکش و عینک ایمنی: برای محافظت از دست و چشم‌ها در حین کار، کاربردی هستند.
در این مرحله، از فرچه سیمی برای پاکسازی آلودگی‌های بزرگ و ذرات زنگ‌زده استفاده می‌شود. این کار باید با دقت انجام گیرد تا آسیب به سطح استنلس استیل به حداقل برسد. پس از پاکسازی اولیه، از سنباده با درجه‌های مختلف برای صیقل دادن سطح استفاده می‌کنند. پس از حذف زبری‌ها و ایجاد یک سطح یکنواخت، سنباده زدن آغاز می‌گردد. این کار باید در جهت یکسانی انجام شود تا سطح آسیب نبیند. پس از اتمام مراحل سنباده‌زنی، سطح باید با آب و صابون مورد شست‌و‌شو قرار گرفته تا هرگونه بقایای گردوغبار و آلودگی‌های باقیمانده از بین بروند. سپس باید سطح با آب پاکیزه شسته و خشک شود.
در نهایت در صورتی که لکه‌ها و آلودگی‌های چرب هنوز باقیمانده باشند، می‌توان از محلول‌های تمیزکننده مخصوص استنلس استیل استفاده کرد. این محلول‌ها معمولاً حاوی ترکیباتی هستند که به حذف لکه‌ها کمک می‌کنند. پس از اعمال محلول، سطح باید مجدداً شسته و خشک شود.
اهمیت تمیز کردن استنلس استیل
لایه‌های اکسیدی تشکیل شده در حین جوشکاری، می‌توانند مقاومت به خوردگی استنلس استیل را کاهش دهند. بنابراین، تمیز کردن این لایه‌ها برای حفظ خواص ضدزنگ بودن فلز بسیار مهم است. علاوه‌بر این، تمیز کردن جوشکاری به منظور بهبود ظاهر محصول نهایی و حذف تغییر رنگ ایجاد شده در ناحیه جوش، ضروری است و در برخی از موارد، قبل از پوشش‌دهی یا رنگ‌آمیزی، نیاز به تمیز کردن سطح جوش خواهد بود.
استانداردهای مهم در تمیز کاری جوشکاری استنلس استیل
تمیزکاری جوشکاری استنلس استیل از اهمیت بالایی برخوردار است؛ زیرا این فرآیند بر ظاهر، مقاومت به خوردگی و طول عمر قطعه تاثیر مستقیمی دارد. استانداردهای مختلفی برای تمیزکاری جوشکاری استنلس استیل وجود دارند که رعایت آن‌ها تضمین‌کننده کیفیت، دوام و عملکرد صحیح قطعات خواهد بود. همچنین با پیروی از این استانداردها و روش‌ها، می‌توان به بهبود عملکرد و کاهش خطرات خوردگی کمک کرد.
استانداردهای :AWS (American Welding Society)
این استانداردها مجموعه کاملی از الزامات برای جوشکاری از جمله تمیزکاری جوشکاری استنلس استیل را ارائه می‌دهند.
استانداردهای :ASME (American Society of Mechanical Engineers)
این استانداردها به‌طور خاص برای صنایع نیروگاهی، پتروشیمی و ساخت‌وساز کشتی طراحی شده‌اند و الزامات دقیقی برای تمیزکاری جوشکاری استنلس استیل را در این صنایع ارائه می‌دهند.
استانداردهای :EN (European Norm)
این استانداردها در اروپا مورد استفاده قرار می‌گیرند و الزامات مشابهی با استانداردهای AWS و ASME دارند.
استانداردهای ملی
هر کشور ممکن است برای تمیزکاری جوشکاری استنلس استیل، استانداردهای ملی خود را داشته باشد.
عوامل موثر بر انتخاب روش تمیز کردن
انتخاب روش تمیز کردن در فرآیندهای صنعتی، به‌ویژه در تمیزکاری جوشکاری استنلس استیل، تحت تاثیر چندین عامل مختلف از جمله نوع سطح، میزان آلودگی، مواد مورد استفاده و محدودیت‌های محیطی متفاوت قرار دارد. این عوامل به‌طور مستقیم بر کارایی، ایمنی، و زمان مورد نیاز برای تمیز کردن تاثیر می‌گذارند.
نوع آلودگی
نوع آلودگی موجود روی سطح جوش (اکسید، روغن، گریس و…) در انتخاب روش تمیز کردن موثر است.
عمق آلودگی
عمق نفوذ آلودگی در سطح فلز تعیین می‌کند که کدام روش تمیز کردن مناسب‌تر است.
ابعاد قطعه کار
برای قطعات بزرگ، روش‌های مکانیکی و جت بلاستینگ مناسب‌تر هستند؛ در حالی که برای قطعات کوچک، روش‌های شیمیایی و الکتروشیمیایی بهتر عمل می‌کنند.
ظاهر نهایی
اگر ظاهر نهایی بسیار مهم باشد، روش‌های الکتروپولیش و برخی از روش‌های شیمیایی، مناسب‌تر هستند.
ملاحظات اقتصادی
هزینه هر روش تمیز کردن متفاوت است و باید در انتخاب روش مناسب در نظر گرفته شود.
ویژگی های دستگاه های تمیزکاری جوش
دستگاه‌های تمیزکاری جوش، ابزارهای مهمی در صنعت هستند که برای حذف آلودگی‌ها، اکسیدها و سایر مواد ناخالص از روی جوش استفاده می‌شوند. انتخاب دستگاه مناسب به نوع آلودگی، جنس فلز، ابعاد قطعه و استانداردهای کیفی مورد نظر بستگی دارد. یکی از ویژگی‌های این دستگاه‌ها توانایی تولید فشار بالا برای حذف زباله‌ها و آلودگی‌های سخت است که برخی از مدل‌ها از فناوری‌های خاصی مانند لیزر یا بخار فشار بالا استفاده می‌کنند. همچنین بسیاری از این دستگاه‌ها دارای طراحی قابل حمل بوده تا بتوانند در محیط‌های مختلف، کار کنند.
برخی دیگر از ویژگی‌های مهم این دستگاه‌ها شامل امکان تمیزکاری انواع مختلف فلزات و سطوح، کاهش زمان مورد نیاز برای تمیزکاری و آماده‌سازی سطوح، استفاده بدون نیاز به مواد شیمیایی (فقط با استفاده از آب یا بخار کار می‌کنند)، کاربری آسان و طراحی ساده پنل‌های کنترلی و آسیب‌زایی کم (حداقل آسیب را به سطوح جوشکاری شده وارد می‌کنند)، هستند. تمامی این ویژگی‌ها باعث می‌شوند تا دستگاه‌های تمیزکاری جوش جزء ابزارهای کارآمد و ضروری در صنایع مختلف محسوب شوند.
عوامل خوردگی جوشکاری
خوردگی جوشکاری یکی از چالش‌های مهم در صنایع مختلف است که می‌تواند به کاهش عمر مفید سازه‌ها و تجهیزات منجر شود. برخی از عوامل خوردگی جوشکاری شامل ترکیب شیمیایی متفاوت، تنش‌های پسماند، ساختار متالورژیکی، عوامل محیطی و عیوب جوشکاری می‌شوند. همچنین اگر سطوح فلزی در معرض رطوبت و اکسیژن قرار گیرند، دچار زنگ‌زدگی خواهند شد. به همین علت جهت جلوگیری از کاهش مقاومت و زیبایی سطح کار، قبل از جوشکاری، می‌بایست تمیز شود. این نکته حائز اهمیت سبب بالا بردن دوام، مقاومت و ظاهر جذاب سطوح فلزی می‌گردد.
پرداخت کاری استیل یا پولیش
پرداخت‌کاری یا پولیش یک اصطلاح بسیار مهم و پرکاربرد در صنایع مختلف است. این امر به فرآیندی اطلاق می‌گردد که در آن سطح استیل به‌صورت مکانیکی یا شیمیایی صاف و درخشان می‌شود. این فرآیند معمولاً برای بهبود زیبایی ظاهری و مقاومت در برابر خوردگی انجام می‌گیرد. همچنین این عمل برای نمایان شدن استیل و براق و درخشان کردن آن، امری بسیار مهم است. علاوه‌بر آن پولیش می‌تواند به افزایش مقاومت استیل در برابر خوردگی کمک کرده و باعث حذف خراش‌ها، نواقص و آلودگی‌ها از سطح شود.
مقایسه هزینه روش های مختلف تمیز کردن جوشکاری استنلس استیل
به‌طور کلی، هزینه‌ها به نوع پروژه، سطح آلودگی و نیازهای خاص بستگی دارند. برای سطوح بزرگ و آلودگی‌های معمول، روش‌های مکانیکی یا شیمیایی می‌توانند مناسب‌تر باشند؛ در حالی که برای پروژه‌های حساس و نیازمند به دقت بالا، ممکن است روش‌های پیشرفته‌تری مانند تمیزکاری لیزری مورد نیاز باشند. هرچند این روش‌ها هزینه بیشتری را دربردارند؛ اما تمیزکاری مکانیکی نسبت به سایر روش‌ها پایین‌ترین هزینه را داشته، در صورتی که می‌تواند خراش‌هایی را روی سطح ایجاد کند و زمان‌بر نیز باشد. تمیزکاری لیزری و پولیش‌کاری بالاترین هزینه دارد؛ با آسیب کمی همراه خواهد بود.
بازسازی جوشکاری های استیل
بازسازی جوش‌های استیل، چه به‌دلیل نقص اولیه یا آسیب‌های بعدی، یک فرآیند پیچیده و حساس است که نیازمند دانش و مهارت کافی خواهد بود. هدف اصلی از بازسازی جوش، احیای کامل استحکام و مقاومت به خوردگی جوش اولیه و اطمینان از ایمنی و عملکرد طولانی‌مدت سازه است. انتخاب روش جوشکاری مناسب به عوامل مختلفی مانند ضخامت قطعه کار، نوع استیل، نوع نقص و شرایط محیطی بستگی دارد.
همچنین استفاده از الکترود یا سیم‌جوش مناسب با نوع استیل و شرایط جوشکاری بسیار مهم است. یکی از مواردی که در این زمینه باید به آن توجه کرد این است که این کار یک امری بسیار تخصصی بوده و باید توسط افراد ماهر و باتجربه انجام گیرد. انجام نادرست این کار می‌تواند باعث ایجاد عیوب جدید و کاهش عمر مفید سازه شود.
سخن پایانی
تمیز کردن جوشکاری استنلس استیل و انتخاب بهترین روش تمیزکاری آن یک فرآیند مهم و ضروری است که به بهبود ظاهر و دوام محصولات کمک می‌کند. با استفاده از ابزار و مواد مناسب، برآورد هزینه‌ها و رعایت مراحل و نکات ایمنی، می‌توان به نتایج مطلوب و دلخواه دست یافت. در نهایت، توجه به کیفیت سطح جوشکاری استنلس استیل، نه‌تنها به افزایش عمر مفید محصول کمک می‌کند، بلکه از ایجاد مشکلاتی که ممکن است در آینده به وجود آیند، جلوگیری خواهد کرد.