Окалиноломатель: перегиб катанки роликами
Окалиноломатель работает на простом свойстве: окалина хрупкая, а сталь гибкая. Катанка или проволока проходит через набор роликов, которые перегибают её в нескольких плоскостях. Металл гнётся, слой оксидов трескается и осыпается. Обычно за окалиноломателем ставят щётки или воздушную продувку, чтобы убрать осыпавшуюся окалину. Это один из самых распространённых способов подготовки катанки перед волочением: устройство простое, без воды и химии, и встраивается в линию волочения.
Предел способа заложен в принципе. Перегиб работает только на гибком прокате: жёсткий пруток Ø 4–60 мм так не согнуть. А прочно сцепленная, вкатанная в металл окалина при перегибе трескается, но не всегда осыпается.
Щёточная очистка и лентошлифовальные машины
Щётки — стальные или из абразивного волокна — счищают с проката рыхлую окалину и ржавчину, обычно после окалиноломателя. Лентошлифовальная машина для удаления окалины с катанки протягивает металл через абразивные ленты, которые стирают поверхностный слой. Оба способа сухие, дают пыль и требуют аспирации; щётки и ленты изнашиваются и их меняют.
Есть и более принципиальное ограничение. Стальная щётка на нержавеющей стали оставляет частицы железа, а на меди, алюминии и других мягких металлах размазывает поверхность и оставляет царапины. Для цветных, жаропрочных и других дорогих материалов механика — не лучший выбор.
Обдирка и бесцентровая шлифовка прутка
Обдирка и бесцентровая обточка (шлифовка) убирают окалину вместе со слоем металла. Они дают точный размер и удаляют вообще всё: и окалину, и дефектный поверхностный слой, включая обезуглероженный. Цена за это — стружка, то есть потеря металла, и дорогой инструмент. Для проволоки в бухтах и для тонких диаметров обдирка не подходит, для фасонных профилей тоже. Обточка уместна для прутка, когда после очистки нужен точный диаметр или нужно срезать слой металла.
Сравнение способов в таблице
| Способ | Что снимает | Ограничения |
|---|---|---|
| Окалиноломатель | основную массу окалины с гибкой катанки и проволоки | не берёт жёсткий пруток; остаётся вкатанная окалина |
| Щётки | рыхлую окалину и ржавчину | пыль; на нержавейке оставляют железо, мягкие металлы царапают |
| Абразивная лента | поверхностный слой с окалиной | пыль, износ ленты, неравномерная очистка |
| Обдирка, бесцентровая шлифовка | окалину вместе со слоем металла | потеря металла; не для бухт и тонкой проволоки |
| Гидроабразивная очистка КС/УГОП | окалину и окисную плёнку до Sa3, Ra ≤ 1,0 мкм | пруток Ø 4–60 мм, проволока Ø 1–17 мм, скорость 5–25 м/мин |
Что остаётся после механики
Механические способы чаще всего оставляют тонкий слой окалины и окисной плёнки, вкатанную окалину в углублениях и на неровностях, а также ржавчину в местах, куда не достала щётка. Для следующей операции это бывает неважно, а бывает критично. Волочение с мыльной смазкой обычно допускает небольшие остатки. Цинкование, азотирование, нанесение тонких покрытий, лазерная резка и контроль поверхности требуют чистого металла по всей площади, и тут остатки окалины приводят к браку.
Степень чистоты оценивают по шкале Sa, а гладкость — по шероховатости Ra. Гидроабразивная очистка даёт Sa3 и Ra ≤ 1,0 мкм без повреждения металла и без коробления.
Когда хватает механики, а когда нужна гидроабразивная очистка
Механики достаточно, если выполняются все условия сразу:
- прокат — гибкая катанка или проволока из углеродистой стали, окалина после горячей прокатки;
- следом идёт волочение, и небольшие остатки окалины допустимы;
- к чистоте и гладкости поверхности требований нет, пыль и аспирация вас не смущают.
Гидроабразивная очистка нужна, если хотя бы одно из условий другое:
- нужна степень Sa3 и гладкая поверхность Ra ≤ 1,0 мкм;
- прокат жёсткий: пруток или калиброванный сортопрокат, который нельзя перегибать;
- металл нержавеющий, титановый, медный, алюминиевый или жаропрочный, и железо или царапины недопустимы;
- следом цинкование, азотирование, покрытия, лазерная резка или контроль;
- нужен беспылевой процесс без аспирации.
Про катанку в бунтах отдельно: подходит ли установка для вашего бунта, решаем после сверки его размеров с размерами бухты, которую принимает установка (наружный диаметр 500–1000 мм). Без этих данных мы ничего не обещаем.
Механика и гидроабразив вместе
Способы можно ставить друг за другом: окалиноломатель разрушает основную массу окалины, установка КС/УГОП доводит поверхность до Sa3. Нужен ли предварительный механический этап, зависит от вашего проката: проверим на образцах. Сначала пришлите образцы в пробную очистку: подтвердим качество по результатам опытной обработки, и вы увидите, чего хватает для вашей следующей операции. Сравнение с другими способами — на страницах вместо травления и вместо дробемёта.
Вопросы о механическом удалении окалины
Что такое окалиноломатель и как он работает?
Это набор роликов, которые перегибают катанку или проволоку в нескольких плоскостях. Хрупкая окалина трескается и осыпается, дальше её убирают щётками или продувкой. Жёсткий пруток таким способом не очистить.
Хватит ли механического удаления окалины перед волочением?
Для гибкой катанки из углеродистой стали при волочении с мыльной смазкой, как правило, хватает. Если важна полностью чистая поверхность, лучше проверить гидроабразивную очистку на образцах.
Чем гидроабразивная очистка лучше обдирки прутка?
Она снимает окалину, а не слой металла, поэтому потерь нет. Обдирка уместна, когда нужно ещё и срезать дефектный слой или получить точный диаметр.
Можно ли использовать механику и гидроабразив вместе?
Да, ставить их друг за другом можно. Нужен ли механический этап до установки, проверим по вашим образцам.