激光清洗对金属酸洗的替代优势
发布时间：2022.03.15
浏览次数：1452次酸洗板（Pickling plate）是以优质热轧薄板为原料，经酸洗机组去除氧化层，切边，精整后，表面质量和使用要求（主要是冷弯成型或冲压性能）介于热轧板和冷轧板之间的中间产品，在保证表面质量使用要求的前提下，使用户有效降低采购成本。
酸洗板的优势主要在于：
1．表面质量好，由于热轧酸洗板去除了表面氧化铁皮，提高了钢材的表面质量，便于焊接、涂油和上漆。
2．尺寸精度高，平整后，可使板型发生一定变化，从而减少不平度的偏差。
3．提高了表面光洁度 ，增强了外观效果。
一、金属酸洗工艺
1 酸洗原理：
是利用酸溶液去除钢铁表面上的氧化皮和锈蚀物的一种表面工艺，通常与预膜一起进行。一般将制件浸入硫酸等的化学剂溶液，以除去金属表面的氧化物等薄膜，是电镀、搪瓷、轧制等工艺的前处理或中间处理。也被称为湿法清洗。
酸洗工艺主要有浸渍酸洗法、喷射酸洗法和酸膏除锈法。
用酸多为硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、铬酸、氢氟酸和混合酸等。
2 工艺流程：
金属件上挂→化学除油（常规碱性化学除油或表面活性剂除油） →热水洗→流水洗→第一步酸洗→流水洗→第二步酸洗→流水洗→转入下道工序（如：化学着色→回收→流水洗→硬化处理→流水洗→封闭处理→流水洗→干燥→成品）
3 常见缺陷：
氧化铁皮压入：氧化铁皮压入是热轧轧制过程中形成的一种表面缺陷。
氧斑（表面山水画）：指热卷表面氧化铁皮洗掉后，对外观有一定影响，但是不影响使用性能。
黄斑：局部或整板面出现黄色斑迹，涂油后无法覆盖，影响产品质量外观。
欠酸洗：带钢表面有局部氧化铁皮去除不干净、不充分，板面呈灰黑色，鱼鳞或横向水波纹状斑迹。
过酸洗：带钢板面往往发暗黑色或棕黑色，呈现块状、片状黑斑或黄斑，板面一般粗糙。原因与欠酸洗相反。
4 环境污染：
生产过程主要污染物为各级水洗过程产生的清洗废水，喷砂过程产生的粉尘，酸洗过程产生的氯化氢酸雾，以及酸洗、漂整、磷化、中和、防锈过程产生的废槽液、废渣、废滤芯，原料空桶和包装废弃物等。主要污染物为氯化氢、pH，SS，COD，BOD?，氨氮，石油类等。
二、激光清洗工艺
1 清洗原理：
用激光能量穿透物体表面，100飞秒左右物质中的电子吸收能量震动，在物质表面产生等离子体；7－10皮秒之后电子能量转移到晶格使晶格开始震动，在10皮秒过后物体开始产生宏观温度，被激光照射的局部材料开始升温、熔化、汽化，从而达到清洗的目的。
2 清洗工艺及效果：
激光清洗相对于酸洗法而言工艺流程极简，无需预处理，可以同时进行除油、除氧化层和除锈的清洗工作。只需打开设备出光，然后进行清洗。
激光清洗可达到Sa3级的最高工业清洗等级；对材料表面的硬度、亲疏水性等都几乎没有损伤。比酸洗更加彻底。
三、激光清洗的比较优势
1 工艺流程与操作要求：
与酸洗方法多达十几道的工艺流程相比，激光清洗做到了流程的最简化，基本做到了一步到位。极大的缩短了清洗耗时和材物损耗。
2 清洗效果与环境污染：
激光清洗除了清洗效果更强之外，还有一个优势就是容错率更大：
酸洗法操作常常会因失误发生氧斑黄斑，发红发黑等情况，废品率高。
水滴激光实验证明，激光清洗即便过饱和清洗也依然有强烈金属光泽，且不产生氢氧根及其他污染物，对下一步焊接等处理方式不会有影响。
激光清洗全程不会有废液废渣等环境污染产生，是最绿色的清洗方式。
3 单位成本与转化成本
酸洗法需化学剂作为耗材，因此单位成本构成为设备折旧＋耗材成本；
激光清洗除了购买设备之外并不需要其他耗材。单位成本就是设备折旧；
因此清洗规模越大，年限越长，激光清洗的单位成本就越低。
酸洗生产线的构成需要的流程复杂，不同金属材料的酸洗剂配比并不相同，因此转化生产线便需要较大的转化成本，短期内清洗的金属材料单一，无法灵活变动。
激光清洗则不存在转化成本：同一台清洗机切换软件参数后就可以实现前一分钟清洗钢板，下一分钟清洗铝合金的效果。方便企业实行JIT柔性生产。
4 国家政策与环评审核
随着这两年中国对“碳达峰、碳中和”政策的相关文件出台，对制造业结构转型升级的要求越来越严格，对环境保护方面日益看重。酸洗生产线的环评报告也日益严格，相关企业的利润率越来越薄。反过来对高新技术的扶持力度加大。总体环境来看，更利好激光清洗。
酸洗板在我国制造业生产中有着广泛而深入的应用，对我国的工业支撑起着积极的作用。但随着我国的制造业升级，产能优化和结构调整也在慢慢进行着。
也许在下个十年，酸洗板会有新的名字——激洗板。
酸洗板的优势主要在于：
1．表面质量好，由于热轧酸洗板去除了表面氧化铁皮，提高了钢材的表面质量，便于焊接、涂油和上漆。
2．尺寸精度高，平整后，可使板型发生一定变化，从而减少不平度的偏差。
3．提高了表面光洁度 ，增强了外观效果。
一、金属酸洗工艺
1 酸洗原理：
是利用酸溶液去除钢铁表面上的氧化皮和锈蚀物的一种表面工艺，通常与预膜一起进行。一般将制件浸入硫酸等的化学剂溶液，以除去金属表面的氧化物等薄膜，是电镀、搪瓷、轧制等工艺的前处理或中间处理。也被称为湿法清洗。
酸洗工艺主要有浸渍酸洗法、喷射酸洗法和酸膏除锈法。
用酸多为硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、铬酸、氢氟酸和混合酸等。
2 工艺流程：
金属件上挂→化学除油（常规碱性化学除油或表面活性剂除油） →热水洗→流水洗→第一步酸洗→流水洗→第二步酸洗→流水洗→转入下道工序（如：化学着色→回收→流水洗→硬化处理→流水洗→封闭处理→流水洗→干燥→成品）
3 常见缺陷：
氧化铁皮压入：氧化铁皮压入是热轧轧制过程中形成的一种表面缺陷。
氧斑（表面山水画）：指热卷表面氧化铁皮洗掉后，对外观有一定影响，但是不影响使用性能。
黄斑：局部或整板面出现黄色斑迹，涂油后无法覆盖，影响产品质量外观。
欠酸洗：带钢表面有局部氧化铁皮去除不干净、不充分，板面呈灰黑色，鱼鳞或横向水波纹状斑迹。
过酸洗：带钢板面往往发暗黑色或棕黑色，呈现块状、片状黑斑或黄斑，板面一般粗糙。原因与欠酸洗相反。
4 环境污染：
生产过程主要污染物为各级水洗过程产生的清洗废水，喷砂过程产生的粉尘，酸洗过程产生的氯化氢酸雾，以及酸洗、漂整、磷化、中和、防锈过程产生的废槽液、废渣、废滤芯，原料空桶和包装废弃物等。主要污染物为氯化氢、pH，SS，COD，BOD?，氨氮，石油类等。
二、激光清洗工艺
1 清洗原理：
用激光能量穿透物体表面，100飞秒左右物质中的电子吸收能量震动，在物质表面产生等离子体；7－10皮秒之后电子能量转移到晶格使晶格开始震动，在10皮秒过后物体开始产生宏观温度，被激光照射的局部材料开始升温、熔化、汽化，从而达到清洗的目的。
2 清洗工艺及效果：
激光清洗相对于酸洗法而言工艺流程极简，无需预处理，可以同时进行除油、除氧化层和除锈的清洗工作。只需打开设备出光，然后进行清洗。
激光清洗可达到Sa3级的最高工业清洗等级；对材料表面的硬度、亲疏水性等都几乎没有损伤。比酸洗更加彻底。
三、激光清洗的比较优势
1 工艺流程与操作要求：
与酸洗方法多达十几道的工艺流程相比，激光清洗做到了流程的最简化，基本做到了一步到位。极大的缩短了清洗耗时和材物损耗。
2 清洗效果与环境污染：
激光清洗除了清洗效果更强之外，还有一个优势就是容错率更大：
酸洗法操作常常会因失误发生氧斑黄斑，发红发黑等情况，废品率高。
水滴激光实验证明，激光清洗即便过饱和清洗也依然有强烈金属光泽，且不产生氢氧根及其他污染物，对下一步焊接等处理方式不会有影响。
激光清洗全程不会有废液废渣等环境污染产生，是最绿色的清洗方式。
3 单位成本与转化成本
酸洗法需化学剂作为耗材，因此单位成本构成为设备折旧＋耗材成本；
激光清洗除了购买设备之外并不需要其他耗材。单位成本就是设备折旧；
因此清洗规模越大，年限越长，激光清洗的单位成本就越低。
酸洗生产线的构成需要的流程复杂，不同金属材料的酸洗剂配比并不相同，因此转化生产线便需要较大的转化成本，短期内清洗的金属材料单一，无法灵活变动。
激光清洗则不存在转化成本：同一台清洗机切换软件参数后就可以实现前一分钟清洗钢板，下一分钟清洗铝合金的效果。方便企业实行JIT柔性生产。
4 国家政策与环评审核
随着这两年中国对“碳达峰、碳中和”政策的相关文件出台，对制造业结构转型升级的要求越来越严格，对环境保护方面日益看重。酸洗生产线的环评报告也日益严格，相关企业的利润率越来越薄。反过来对高新技术的扶持力度加大。总体环境来看，更利好激光清洗。
酸洗板在我国制造业生产中有着广泛而深入的应用，对我国的工业支撑起着积极的作用。但随着我国的制造业升级，产能优化和结构调整也在慢慢进行着。
也许在下个十年，酸洗板会有新的名字——激洗板。
