Walshuid verwijderen: efficiënte ontkalmethoden voor staal- en ijzeroppervlakken
Zuurstof en warmte veroorzaken kalamievorming
Wanneer staal of ijzer wordt verhit, ontstaat door contact met zuurstof kalamie. Deze moet worden verwijderd om een effectieve verdere verwerking van het product te waarborgen.
Kalamie vormt zich voornamelijk tijdens vormgevingsprocessen zoals walsen of smeden in de hoogoven, maar ook bij warmtebehandelingen en hardingsprocessen die metaaloppervlakken slijtvaster moeten maken.
Om bij de verdere verwerking (lakken / mechanische bewerking) oppervlaktedefecten te voorkomen, moet alle kalamie voorafgaand van het materiaal worden verwijderd. Om deze toestand te bereiken, zijn mechanische, chemische en elektrochemische methoden (elektrochemisch ontkalen) beschikbaar.
Een bijzondere vorm is las-kalamie, een bijproduct van het lasproces. Deze moet ook vóór het coaten volledig worden verwijderd.
Ontkalingsmethoden: Welke mechanische en chemische methoden zijn er?
Ontkalen door middel van straaltechniek: Bijzondere eisen aan de installatietechniek
Kalamie kan bijzonder effectief worden verwijderd door middel van straaltechniek volgens het turbinewielstralen. Kalamielagen zijn namelijk doorgaans zeer hard en vereisen een hoge inslagkracht van de afzonderlijke straalkorrels. Deze is nodig om na het stralen een zuiver staaloppervlak te verkrijgen.
In grote walserijen worden staalplaten, platen van roestvast staal of ruwstaal vaak direct na hun productie met behulp van straalinstallaties ontkald en vervolgens van een corrosiebescherming voorzien. Zo worden de platen vervolgens aan de eindklant geleverd. Naast walserijen behoren de staalproductiesector, smederijen en hardingsbedrijven tot de klassieke gebruikers op het gebied van ontkalen.
Afhankelijk van de classificatie hecht kalamie in verschillende mate aan de diverse materialen. Relatief eenvoudig te verwijderen is droge kalamie, die op koolstofstaal ontstaat. Om echter bijvoorbeeld kleefkalamie te verwijderen, die een dunne en in zich gesloten, zeer sterk hechtende kalamielaag vormt, moet in het geval van bewerking met een straalinstallatie langdurig en intensief met een zeer hoge straalmiddelsnelheid worden gestraald. Ook aan de installatietechniek stelt dit residu bijzondere eisen: als verwijderde kalamie in de straalmiddelkringloop terechtkomt, werkt deze als schuurpapier. Dit leidt tot een extreem snelle slijtage van de turbinebladen en in het ergste geval tot beschadiging van de werkstukken. Daarom moeten straalinstallaties voor ontkalen beschikken over een uiterst betrouwbare straalmiddelopwerking met effectieve windzifting.
Een bijzondere vorm van ontkalen is het natstralen van roestvaststalen componenten, dat "Pure Finish" wordt genoemd. Met dit proces worden met name oppervlakken voor de voedingsmiddelenindustrie bewerkt.
Ontkalen door middel van glijslijptechniek: Voor kleine en middelgrote onderdelen de meest effectieve bewerking van grote werkstukhoeveelheden
Buiten grote walserijen en gieterijen met hun enorme werkstukken kan ook de glijslijptechniek de eerste keuze zijn voor het ontkalen van ruwstaal. Ook werkstukken na de warmtebehandeling, vooral wanneer het om grotere aantallen gaat, kunnen bijzonder economisch in glijslijpinstallaties worden ontkald of eenvoudigweg van verkleuringen (oxiden) worden ontdaan. De procestechnieken zijn bijzonder geschikt wanneer de oppervlakteverontreinigingen (oxiden, kalamielaag, aanslag) niet te sterk aan de oppervlakken van de werkstukken hechten. Een bijkomend voordeel, dat bij glijslijpen altijd aanwezig is, is de mogelijkheid dat bij dit proces meerdere processtappen volledig geautomatiseerd en programmeergestuurd verlopen.
Zo kunnen onderdelen in speciaal gemodificeerde glijslijpinstallaties bijvoorbeeld gelijktijdig worden gereinigd, ontkald en gepolijst. Afronden, slijpen, gladmaken en polijsten kunnen eveneens naar behoefte gecombineerd worden uitgevoerd. Bij diverse toepassingen is zelfs de bewerking "deel tegen deel" – zonder slijp- of polijstlichamen – zeer succesvol. Zelfs in hulsvormige binnengebieden kan worden gereinigd en gebeitst. Een ander beslissingscriterium is het gewenste oppervlakresultaat: bij glijslijpen kunnen, indien gewenst, relatief gladde oppervlakken worden bereikt, terwijl bij ontkalen door middel van straaltechniek het eindresultaat eerder een ruw, zeer homogeen oppervlak is. Doorslaggevend is ook de vraag hoe goed de installatie in de productielijn kan worden geïntegreerd en hoe het werkstuk na het ontkalen verder moet worden verwerkt.
Chemisch en elektrochemisch ontkalen
Naast de mechanische methoden voor ontkalen, waartoe naast stralen en glijslijpen ook het handmatig ontkalen (vaak met keramische slijpschijven) en de bewerking in een kalamiewasser behoren, zijn ook chemische methoden beschikbaar. Bij chemisch ontkalen, meestal door beitsen, wordt het onderdeel in een bad gedompeld en de kalamielaag daarin met zuren zoals zout- of zwavelzuur opgelost. Hierbij reageert het zuur met de ijzeroxiden en verwijdert de vaste, brosse laag van het metaaloppervlak. Dit effect kan worden versterkt door het toevoegen van stroom.
Deze methode is een bijzonder effectieve manier wanneer complexe geometrieën en moeilijk bereikbare plaatsen moeten worden ontkald. Een nadeel is dat zuurresten zorgvuldig moeten worden verwijderd om corrosie te voorkomen. Daarnaast ontstaan er schadelijke dampen en milieubelastend afvalwater. Bovendien kan het basismateriaal bij onjuiste behandeling worden aangetast.
Wat moet u weten over ontkalen? Veelgestelde vragen in het kort.
Wat is kalamie en hoe ontstaat het?
Chemisch gezien is kalamie een oxide of een mengsel van oxiden die zich vormen op het oppervlak van ijzer of staal wanneer het metaal bij hoge temperaturen met zuurstof reageert. Het bestaat voornamelijk uit een mengsel van verschillende ijzeroxiden. Hiertoe behoren wüstiet (FeO), ijzer(II)oxide, magnetiet (Fe3O4), een ijzer(II,III)oxide, en hematiet (Fe2O3), ijzer(III)oxide. Deze oxidlagen ontstaan bij hoge temperaturen, hechten stevig aan het metaaloppervlak en vormen een dichte, harde laag die moeilijk mechanisch te verwijderen is.
Wat is het verschil tussen kalamie en roest?
Kalamie en roest zijn beide oxidatieproducten van ijzer, maar verschillen wezenlijk in hun ontstaan en eigenschappen. Terwijl roest bijvoorbeeld bij normale temperaturen en in aanwezigheid van water ontstaat, vormt kalamie zich vooral bij hoge temperaturen, meestal zonder betrokkenheid van water. Kalamie hecht stevig aan het metaaloppervlak en vormt een dichte, harde laag, terwijl roest slechts losjes aanligt, het materiaal poreus maakt en de corrosie continu voortzet.
Wat is het verschil tussen kalamie en afbrand?
Kalamie duidt op de oxidlaag die bij hoge temperaturen op het metaaloppervlak ontstaat, terwijl de term afbrand het materiaalverlies aangeeft dat hierbij optreedt door oxidatie, verbranding of verslakking. Bij de staalproductie kunnen dergelijke verliezen tot 4 % van het uitgangsgewicht bedragen. Afhankelijk van het ontstaansproces wordt kalamie ook wel hamerzlag, gloeihuid, smeedslak of walshuid genoemd.
Gebruik de Solution Finder om de juiste machine voor uw bewerkingsproces te vinden.