3 أنواع من تكنولوجيا المعالجة المسبقة لأسطح المعادن: الدليل الكامل

تشير عبارة "المعالجة المسبقة للسطح" إلى المعالجة الميكانيكية أو الكيميائية أو الكهروكيميائية للمواد ومنتجاتها قبل خضوعها للمعالجة السطحية. تتم هذه العملية لتنقية السطح أو تخشينه أو تخميله، مما يجعله جاهزًا للمعالجة السطحية اللاحقة أو التعديل.

تشمل المعالجة المسبقة لأسطح المعادن الطرق التالية:

• تسوية السطح، والتي تشمل كلاً من التسوية الميكانيكية و التلميع الميكانيكي.
• الحفر، والذي يمكن أن يتم من خلال الحفر الكيميائي أو الحفر الكهروكيميائي.
• إزالة الشحوم من السطح، والتي يمكن تحقيقها من خلال إزالة الشحوم بالمذيبات العضوية أو إزالة الشحوم الكيميائية أو إزالة الشحوم الكهروكيميائية.

تسوية السطح

تشمل تسوية السطح مجموعة متنوعة من الطرق، بما في ذلك: التلميع الميكانيكي، والتلميع الكيميائي, التلميع الإلكتروليتيوالدحرجة والتنظيف بالفرشاة والسفع بالرمل وغيرها.

المحدد عملية معالجة السطح المستخدمة تعتمد على حالة الأجزاء والمتطلبات الفنية للعمل.

1. التلميع الميكانيكي

الهدف الرئيسي من التلميع هو جعل السطح الخشن وغير المستوي للأجزاء المعدنية أملس ومسطح. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا إزالة النتوءاتوالقشور، والصدأ، والثقوب الرملية، والأخاديد، والفقاعات، والعيوب السطحية الأخرى على الأجزاء المعدنية.

يتم إجراء التلميع باستخدام عجلة طحن مرنة متصلة بمطحنة. سطح عمل عجلة الطحن مغطى بجزيئات كاشطة تعمل مثل حواف القطع الصغيرة. عندما تدور عجلة الطحن بسرعة عالية، يتم ضغط سطح الجزء المعدني برفق على سطح عمل عجلة الطحن، مما يؤدي إلى قطع الأجزاء المرتفعة من السطح وتصبح ناعمة ومسطحة.

يمكن استخدام التلميع على جميع المواد المعدنية وتعتمد فعاليته على خصائص المادة الكاشطة وصلابة عجلة الطحن وسرعة دوران عجلة الطحن. تشمل المواد الكاشطة التي يشيع استخدامها في التلميع الياقوت الاصطناعي والصنفرة. يُستخدم الكوراندوم الاصطناعي، الذي يتكون من الألومينا 90-95% وله مستوى معين من الصلابة، على نطاق واسع نظرًا لقلة هشاشته وزيادة حواف وزوايا جزيئاته.

الشكل 1 آلة الصقل 1

الشكل 2 آل₂O₃ مادة كاشطة (400X)

يمكن تصنيف المواد الكاشطة إلى درجات مختلفة بناءً على حجم الجسيمات. وعادةً ما يتم تحديد حجم جسيمات المواد الكاشطة من خلال عدد الثقوب لكل وحدة مساحة (سنتيمتر مربع) في المنخل. كلما زاد عدد المناخل، كلما كان عدد الثقوب أصغر. يتم تمثيل حجم الجسيمات بعدد المواد الكاشطة التي يمكن أن تمر عبر المنخل. وكلما زاد عدد المواد الكاشطة التي تمر من خلاله، كان حجم الجسيمات أدق، وكلما قل عدد المواد الكاشطة كان حجم الجسيمات أخشن.

يوضح الجدول 1 خصائص واستخدامات المواد الكاشطة الشائعة. يسرد الجدول 2 أنسب سرعات عجلة الطحن لتلميع مختلف أنواع الكشط. المواد المعدنية.

الجدول 1 خصائص واستخدامات المواد الكاشطة الشائعة

الجدول 2 سرعة عجلة الطحن المثلى لصقل المواد المعدنية المختلفة

2. التلميع

2.1 التلميع الميكانيكي

التلميع هو نوع من عمليات الطحن. يعتقد البعض أنها تعمل عن طريق "تمزيق" الذرات من الطبقة السطحية لقطعة العمل، مما يجعل الطبقة السفلية تصبح ملساء على الفور بسبب فعل التوتر السطحي قبل أن تتصلب. ويعتبر آخرون أن التلميع هو نتيجة للتوتر السطحي. أثناء عملية التلميع، يمكن للحرارة الناتجة عن الاحتكاك أن تلين السطح أو حتى تذيبه، مما يجعلها أكثر من مجرد عملية تلميع ميكانيكية بسيطة.

أثناء التلميع، يتم صهر الطبقة السطحية المعدنية ولكنها تتصلب بسرعة إلى حالة غير متبلورة بسبب التوصيل الحراري العالي لمعدن الركيزة. قبل التصلب، يصبح السطح أملس نتيجة للتأثيرات المشتركة للتوتر السطحي والاحتكاك من عامل الصقل.

يجب أن تخضع قطع العمل التي تتطلب درجة عالية من التشطيبات النهائية لعملية صقل دقيقة بعد عملية الصقل الأولية.

يتم إجراء التلميع الميكانيكي باستخدام عامل تلميع على عجلة التلميع في ماكينة التلميع. يمكن أن يكون عامل التلميع معجون تلميع أو سائل تلميع. الأول عبارة عن خليط من مادة كاشطة للتلميع ومادة لاصقة، مثل حمض دهني أو برافين. والأخير عبارة عن خليط من مادة كاشطة ومستحلب زيتي أو مائي.

بينما تدور عجلة التلميع بسرعة عالية، فإنها تزيل التفاوت الطفيف على قطعة العمل وتمنحها لمعانًا يشبه المرآة. لا يستخدم الصقل الميكانيكي ليس فقط للمعالجة المسبقة للسطح قبل الطلاء، ولكن أيضًا لإنهاء الطلاء بعد الطلاء لتحسين تشطيب السطح.

من المهم ملاحظة أن الصقل الميكانيكي يختلف عن التلميع. فأثناء التلميع، يتم قطع برادة معدنية واضحة، في حين أن الصقل الميكانيكي لا يؤدي إلى فقدان معدن كبير. تتسبب درجة الحرارة المرتفعة الناتجة عن الاحتكاك بين عجلة الصقل الدوارة عالية السرعة وقطعة العمل في حدوث تشوه بلاستيكي لسطح المعدن، مما يؤدي إلى ملء التفاوت الطفيف.

بالإضافة إلى ذلك، ينتج عن الإزالة المتكررة لطبقة الأكسيد الرقيقة للغاية أو أي طبقة مركبة أخرى متكونة على سطح المعدن تحت تأثير الغلاف الجوي المحيط به سطحًا مسطحًا ولامعًا.

2.2 التلميع الكيميائي

التلميع الكيميائي هو نوع من التآكل الكيميائي المتحكم فيه. وهي طريقة لمعالجة المعادن تنطوي على حفر المعدن في محلول صقل محدد، مما يجعل السطح مسطحاً ومشرقاً عن طريق إذابة المعدن بشكل انتقائي.

بالمقارنة مع تقنيات التلميع الأخرى، يتميز التلميع الكيميائي بمزايا المعدات البسيطة والتكلفة المنخفضة والتشغيل السهل والكفاءة العالية وعدم التأثر بشكل الأجزاء وهيكلها. بالإضافة إلى ذلك، بالمقارنة مع التلميع الإلكتروليتي، لا يتطلب الصقل الكيميائي مصدر طاقة ويمكن استخدامه لمعالجة قطع العمل ذات الأشكال المعقدة. ومع ذلك، فإن كفاءة الإنتاج أعلى ولكن جودة المعالجة السطحية أقل من تلك الخاصة بالتلميع الإلكتروليتي.

التلميع الكيميائي هو نوع من العمليات الكهروكيميائية المشابهة لعملية التلميع الكهروكيميائي. ينتمي تفاعل التلميع الكيميائي إلى نقش البطارية الدقيقة في العملية الكهروكيميائية. ولذلك، فإن مبدأ التلميع الكيميائي مشابه لمبدأ التلميع الكهروكيميائي.

أثناء عملية الذوبان الكيميائي، يتم توليد طبقة أكسيد على سطح المعدن، والتي تنظم سرعة الانتشار في عملية الذوبان المستمر. وتذوب الأجزاء المحدبة من السطح بشكل أسرع بسبب السماكة الرقيقة لفيلم الأكسيد، بينما تذوب الأجزاء المقعرة بشكل أبطأ.

تتشكل باستمرار طبقة أكسيد سلبية وطبقة أكسيد على سطح الأجزاء الفولاذية، حيث تكون الأولى أقوى من الثانية. بسبب عدم التكافؤ الدقيق للسطح، تذوب الأجزاء المحدبة الدقيقة أولاً، بمعدل أسرع من الأجزاء المقعرة. يحدث انحلال الغشاء وتشكيل الغشاء في وقت واحد، ولكن بمعدلات مختلفة.

ونتيجة لذلك، فإن خشونة السطح من الجزء الفولاذي مستويًا، مما ينتج عنه سطح أملس ومشرق. يمكن للتلميع الكيميائي إزالة طبقة التلف السطحي الناجم عن التلميع الميكانيكي بشكل فعال، حيث أن له تأثير إذابة قوي على السطح.

2.3 التلميع الكهربائي

تتضمن عملية الصقل الكهربي وضع قطعة العمل كأنود وإجراء التحليل الكهربي في محلول معين. وأثناء هذه العملية، تكون الأجزاء البارزة الدقيقة من سطح قطعة العمل ذات كثافة تيار عالية وتذوب بسرعة، بينما تكون كثافة التيار في الأجزاء البارزة الدقيقة منخفضة، مما يجعل الذوبان بطيئًا. وينتج عن ذلك سطح مسطح ومشرق.

يُستخدم الصقل الكهربائي عادةً في التشطيب الزخرفي للأجزاء مثل الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم والنحاس، وكذلك التشطيب السطحي لبعض الأدوات أو لإنشاء أسطح عاكسة للغاية وعينات معدنية.

يُستخدم محلول صقل حامض الفوسفوريك أنهيدريد الكروميك الفوسفوريك على نطاق واسع لمواد الحديد والصلب ويحتوي على مكونات مثل حمض الفوسفوريك وحمض الكبريتيك وأنهيدريد الكروميك ومواد مضافة مثل مثبطات التآكل والمواد الملمعة والمكثفات. عادةً ما يكون الكاثود مصنوعًا من الرصاص ويمكن أن يكون جهد إمداد الطاقة 12 فولت.

في السنوات الأخيرة، ومع الطلب المتزايد على منتجات الفولاذ المقاوم للصدأ، ازداد الطلب على حلول التلميع الإلكتروليتي أيضًا. ولمنع التلوث البيئي من محاليل التلميع الإلكتروليتي التي تحتوي على حمض الفوسفوريك وأنهيدريد الكروم، بذلت الصين جهودًا لتطوير حلول تلميع كهربائية صديقة للبيئة من الفولاذ المقاوم للصدأ وحققت تقدمًا كبيرًا.

يعرض الجدول 3 تركيبة المحلول وظروف المعالجة لمختلف محاليل الصقل الكهروكيميائي الجديدة من الفولاذ المقاوم للصدأ. لا تستخدم الصيغتان 1 و2 في الجدول أنهيدريد الكروميك الذي يحل مشكلة تصريف مياه الصرف الصحي ويوفر عامل صقل كهروكيميائي خالي من التلوث وصديق للبيئة.

الجدول 3 تركيبة المحلول وظروف العملية لمحلول الصقل الكهربائي للفولاذ المقاوم للصدأ الصديق للبيئة

بالمقارنة مع التلميع الميكانيكي، يعمل التلميع الكهربائي على تسوية السطح المصقول من خلال عملية التذويب الكهروكيميائي، مما لا يترك طبقة تشوه على السطح ويتجنب اختلاط المواد الغريبة. بالإضافة إلى ذلك، تؤدي عملية التحليل الكهربي إلى ترسيب الأكسجين، مما يشكل طبقة أكسيد على السطح المصقول، مما يحسّن مقاومته للتآكل.

كما أن الصقل الكهربائي مفيد أيضًا للأجزاء ذات الأشكال المعقدة والأسلاك والألواح الرقيقة والأجزاء الصغيرة التي يصعب صقلها ميكانيكيًا. وبالإضافة إلى التسوية، يمكن للصقل الكهربائي أيضًا إزالة الشوائب السطحية والكشف عن العيوب مثل الشقوق والثقوب الرملية والشوائب على سطح الأجزاء.

3. دحرجة

الدرفلة هي طريقة شائعة تستخدم لإعداد السطح قبل الطلاء أو تعديل السطح بعد الطلاء للكميات الكبيرة من الأجزاء الصغيرة. التلميع بالدرفلة هي عملية يتم فيها وضع الأجزاء والمواد الكاشطة معًا في ماكينة أسطوانية أو ماكينة جرس للطحن بالدرفلة من أجل إزالة النتوءاتوالخشونة والصدأ من سطح الأجزاء والحصول على سطح أملس.

بالإضافة إلى المواد الكاشطة، غالبًا ما يتم إضافة كواشف كيميائية مثل الحمض أو القلويات أثناء عملية الدرفلة. وهكذا، فإن عملية الدرفلة تعمل على إزالة النتوءات والخشونة والصدأ أثناء دحرجة الأجزاء والمواد الكاشطة معًا، بالإضافة إلى دور الكواشف الكيميائية.

الشكل 3 هو الرسم التخطيطي للتقويم.

الشكل 3 رسم تخطيطي للتقويم

التلميع بالدرفلة يمكن أن يزيل بقع الزيت وقشور الأكسيد على سطح الأجزاء وينتج سطحًا لامعًا. ويمكنه أن يحل جزئيًا أو كليًا محل الصقل والتلميع، ولكنه مناسب فقط للكميات الكبيرة من الأجزاء ذات متطلبات خشونة السطح المنخفضة.

يمكن تقسيم الدرفلة إلى الطريقة الجافة والطريقة الرطبة. تستخدم الطريقة الجافة مواد كاشطة مثل الرمل والصنفرة والزجاج المكسور والجلد، بينما تستخدم الطريقة الرطبة كرات الصلب والحجارة المسحوقة ونشارة الخشب والغسول ومسحوق الشاي وغيرها كمواد كاشطة.

وتعتمد سرعة الدوران أثناء الدرفلة على خصائص الأجزاء وهيكل الأسطوانة، وتتراوح عادةً من 15 إلى 50 دورة في الدقيقة. إذا كانت السرعة عالية جدًا، فإن قوة الطرد المركزي ستمنع الأجزاء من الاحتكاك ببعضها البعض في الأسطوانة، مما يقلل من فعالية الدرفلة. ومن ناحية أخرى، إذا كانت السرعة منخفضة للغاية، تكون الكفاءة منخفضة.

في حالة وجود كمية كبيرة من بقع الزيت أو الصدأ على سطح الأجزاء أثناء الدرفلة، يجب إجراء عملية إزالة الشحوم والحفر أولاً. إذا كانت هناك كمية صغيرة من بقع الزيت، يمكن إضافة كمية صغيرة من المواد القلوية أو المستحلبات مثل كربونات الصوديوم أو الصابون أو مسحوق جراب الصابون للدحرجة. يمكن إضافة حمض الكبريتيك المخفف أو حمض الهيدروكلوريك للأجزاء ذات الأسطح الصدئة. بعد دحرجة الأجزاء في الوسط الحمضي، يجب شطف المحلول الحمضي على الفور.

4. التنظيف بالفرشاة

التنظيف بالفرشاة هي تقنية معالجة سطحية تستخدم عجلة تنظيف بالفرشاة مصنوعة من مواد مثل الأسلاك المعدنية أو شعر الحيوانات أو الألياف الطبيعية أو الاصطناعية. تُستخدم هذه الطريقة بشكل أساسي لإزالة الملوثات السطحية مثل الأكسدة والصدأ وخبث اللحام والطلاء القديم وغيرها من الحطام. بالإضافة إلى ذلك، يُستخدم التنظيف بالفرشاة أيضًا لإزالة النتوءات المتبقية على حواف قطعة العمل بعد التصنيع الآلي.

عجلات الفرشاة الأكثر استخدامًا مصنوعة من أسلاك الفولاذ أو الأسلاك النحاسية. إذا كانت مادة الشُّغْلَة صلبة، فينبغي استخدام عجلة فرشاة من الأسلاك الفولاذية عالية الصلابة مع سرعة عالية. وعلى العكس من ذلك، يوصى باستخدام عجلة فرشاة من الأسلاك النحاسية للمواد الأكثر ليونة.

يمكن إجراء التنظيف بالفرشاة إما ميكانيكياً أو يدوياً. وتستخدم كلتا الطريقتين عادةً استخدام تقنية رطبة، حيث يكون الماء هو محلول التنظيف الأكثر استخدامًا بالفرشاة. وفي بعض الحالات، يمكن أيضاً استخدام محلول من 3% إلى 5% (بالكتلة) كربونات الصوديوم أو فوسفات الصوديوم عند تنظيف المواد الفولاذية بالفرشاة.

5. نسف الرمل

السفع بالرمل هي عملية تستخدم الهواء المضغوط لنسف الرمل الجاف، مثل رمل الكوارتز أو رمل الفولاذ أو الألومينا، على سطح قطع العمل المعدنية لإزالة العيوب السطحية مثل النتوءات والقشور والصدأ ورواسب الكربون وخبث اللحام وبقايا رمل التشكيل وبقايا الملح وبقايا الملح وأغشية الطلاء القديمة والأوساخ.

تُستخدم هذه الطريقة بشكل شائع لتنظيف سطح قطع العمل، مثل إزالة الرمال المتبقية وطبقات الكربون العالية على المسبوكات وإزالة الصدأ والقشور على لحامات اللحامات.

السفع بالرمل والغسيل الحمضي كلاهما من التقنيات المستخدمة لإزالة الصدأ. ومع ذلك، في حين أن الغسل الحمضي يمكن أن يتسبب في تغلغل الهيدروجين في الأجزاء الداخلية من الفولاذ، مما يزيد من الإجهاد الداخلي وتقليل اللدونة، لا يؤدي السفع بالرمل إلى التقصف الهيدروجيني.

بعد السفع بالرمل، تُصنع قطع العمل المصنوعة من فولاذ عالي الكربونأو الصلب عالي القوة، أو مواد مثل النحاس الأصفر والفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم، يمكن أن يكون لها التصاق محسن للطلاء أو طبقات الأكسيد. عادةً ما يتم تنظيف قطع العمل المطلية بالكروم الصلب والمغلفة بالكروم باستخدام السفع الرملي. وغالبًا ما يتم صقل ملحقات أدوات الماكينات وأدوات القياس باستخدام السفع الرملي قبل السفع الرملي الأبيض الطلاء بالكروم.

يُعد السفع بالرمل طريقة فعالة للمعالجة المسبقة للأسطح. يمكن أن يزيل الشوائب تمامًا مثل قشور الأكسيد والصدأ وأغشية الطلاء القديمة والبقع الزيتية من الأسطح المعدنية، مما ينتج عنه لون معدني موحد وخشونة موحدة على السطح. يمكن لهذه الخشونة تحسين قوة الترابط بين الطلاء المضاد للتآكل والمعدن الأساسي، وزيادة مقاومة المعدن للتآكل.

يشيع استخدام السفع بالرمل في طلاء الرذاذ الحراري ومعالجات التخشين البلاستيكي. تشمل تقنيات التخشين السطحي الأخرى التخشين، والتخريش والتخشين بالشرارة الكهربائية وغيرها.

هناك نوعان من السفع الرملي: السفع الجاف والسفع الرطب. يستخدم السفع الرطب مواد كاشطة ممزوجة بالماء لتكوين ملاط، وعادةً ما يتم إضافة مثبط للتآكل إلى الماء لمنع صدأ المعادن. السفع الجاف فعال ولكنه ينتج عنه سطح خشن، ويولد كمية كبيرة من الغبار، ويتسبب في تكسير المواد الكاشطة بسهولة أكبر. من ناحية أخرى، فإن السفع الرطب له تأثير بيئي ضئيل على البيئة، ويمكن أن يكون له تأثير زخرفي ووقائي على السطح، وغالبًا ما يستخدم لمعالجة أكثر دقة.

النقش

الحفر هو عملية تُستخدم لإزالة الصدأ وقشور الأكسيد (التي تتشكل أثناء الصب والتشكيل والدرفلة والمعالجة الحرارية) ونواتج التآكل الأخرى من سطح قطعة العمل. ويتحقق ذلك من خلال استخدام المحاليل الحمضية التي لديها قدرة قوية على إذابة أكاسيد المعادن. ونتيجة لذلك، يُشار إلى الحفر أيضًا باسم التخليل.

بالنسبة لبعض المعادن غير الحديدية، يمكن استخدام الحفر القلوي. وتُعرف إزالة كمية كبيرة من الأكاسيد وبنية السطح الضعيفة باسم الحفر القوي، بينما يُشار إلى إزالة طبقة رقيقة من الأكسيد على سطح قطعة العمل لإعدادها للطلاء بالكهرباء باسم الحفر الضعيف.

تُستخدم الأحماض غير العضوية، مثل حمض الكبريتيك وحمض الهيدروكلوريك وحمض النيتريك وحمض الفوسفوريك وحمض الهيدروفلوريك، عادةً في تخليل الفولاذ. يمكن أيضًا استخدام الأحماض العضوية، مثل حمض الخليك والحمض الدهني وحمض الستريك. إن تأثير الأحماض العضوية خفيف، وليس للحمض المتبقي أي آثار لاحقة كبيرة. وبالإضافة إلى ذلك، يكون سطح قطعة العمل نظيفًا بعد المعالجة ويقل احتمال إعادة الصدأ.

على الرغم من أن الأحماض العضوية، على الرغم من أنها لا تسبب آثارًا لاحقة كبيرة، إلا أنها ذات تكلفة عالية وكفاءة منخفضة في إزالة الصدأ، لذلك فهي تستخدم في الغالب لتنظيف قشور الصدأ داخل حاويات معدات الطاقة والمكونات الأخرى ذات المتطلبات الخاصة.

من ناحية أخرى، تتمتع الأحماض غير العضوية بكفاءة عالية في إزالة الصدأ، وسرعة عالية، ومجموعة واسعة من مصادر المواد الخام، وتكلفة منخفضة. ومع ذلك، إذا لم يتم التحكم في تركيز الأحماض غير العضوية بشكل صحيح، فقد يصبح المعدن "متآكلاً بشكل مفرط"، ويكون الحمض المتبقي شديد التآكل. وإذا لم يتم تنظيف المحلول الحمضي جيدًا، فسيؤثر ذلك على تأثير الطلاء.

لإبطاء التآكل و تقصف الهيدروجين من المعادن، يجب إضافة كمية مناسبة من المخازن المؤقتة، مثل الروتين واليوروتروبين والثيوريا، إلى محلول إزالة الصدأ.

1. تخليل منتجات الصلب

(1) مبدأ التخليل

الغرض من الحمض في التخليل هو إذابة الأكاسيد وتجريدها ميكانيكيًا من سطح قطعة العمل. وباستخدام حمض الكبريتيك كمثال، يتفاعل حمض الكبريتيك مع أكاسيد الحديد (FeO، Fe3O4) لتكوين كبريتات الحديدوز وكبريتات الحديديك.

يتفاعل حمض الكبريتيك مع حديد المصفوفة من خلال الفجوات الموجودة في مقياس الأكسيد، مما يتسبب في إذابة الحديد وإطلاق الهيدروجين. يعمل التفاعل بين حمض الكبريتيك وحديد المصفوفة على تسريع معدل الذوبان الكيميائي عن طريق تقليل كبريتات الحديد منخفضة الذوبان إلى كبريتات حديدية عالية الذوبان. كما يخلق الهيدروجين الناتج تحت مقياس الأكسيد أيضًا تأثيرات تكسير ميكانيكية علوية وتجريد ميكانيكي على مقياس الأكسيد، مما يحسن كفاءة التخليل.

ومع ذلك، قد يؤدي التفاعل بين حمض الكبريتيك وحديد المصفوفة إلى تآكل مفرط في المصفوفة وتغييرات في حجم قطعة العمل. هذه هي عيوب استخدام حمض الكبريتيك في عملية التخليل.

قد يؤدي تطور الهيدروجين أثناء عملية التخليل أيضًا إلى تغلغل الهيدروجين في قطعة العمل، مما يتسبب في تقصف الهيدروجين.

يذيب حمض الهيدروكلوريك الأكاسيد في المقام الأول. فهو يتفاعل مع أكسيد الحديد لتكوين كلوريد الحديدوز وكلوريد الحديديك، وكلاهما له قابلية ذوبان عالية. ونتيجة لذلك، يكون تأثير التجريد الميكانيكي لنقش حمض الهيدروكلوريك أقل وضوحًا من تأثير حمض الكبريتيك.

بالنسبة لقشور الأكسيد السائبة، يكون الحفر بحمض الهيدروكلوريك سريعًا، ويقل تآكل المصفوفة ونفاذ الهيدروجين. ومع ذلك، بالنسبة لقشور الأكسيد الضيقة، يتم استهلاك كمية كبيرة من الحمض عند استخدام حمض الهيدروكلوريك وحده. غالبًا ما يتم استخدام محلول حمض مختلط من حمض الهيدروكلوريك وحمض الكبريتيك لتحقيق تأثير التجريد الميكانيكي للهيدروجين.

يُستخدم حمض النيتريك بشكل أساسي في معالجة الصلب عالي السبائك، وغالبًا ما يتم خلطه مع حمض الهيدروكلوريك لمعالجة المعادن غير الحديدية. ويتمتع حمض النيتريك بقدرة قوية على إذابة أكاسيد الحديد، كما أن قابلية ذوبان نترات الحديدوز ونترات الحديديك عالية، مع الحد الأدنى من تفاعل تطور الهيدروجين.

عند استخدامه في الفولاذ المقاوم للصدأ، لا يسبب حمض النيتريك تآكل المصفوفة بسبب خصائصه التخميلية. ومع ذلك، عند استخدامه في الفولاذ الكربوني، يجب معالجة مشكلة تآكل المصفوفة.

يستخدم حمض الهيدروفلوريك في المقام الأول لإزالة المواد التي تحتوي على السيليكون، مثل عناصر السبائك في أنواع معينة من الفولاذ المقاوم للصدأ و سبائك الصلبوخبث اللحام المختلط في اللحامات، ورمل الصب المتبقي على المسبوكات.

غالبًا ما يستخدم مزيج من حمض الهيدروفلوريك وحمض النيتريك لمعالجة الفولاذ المقاوم للصدأ، ولكن حمض الهيدروفلوريك يسبب تآكلًا شديدًا ويجب التعامل معه بحذر.

يطلق حمض النيتريك نيتريدات سامة ويمكن أن يكون من الصعب التخلص منه، لذلك يجب توخي المزيد من الحذر لتجنب إلحاق الضرر بجسم الإنسان.

يتمتع حمض الفوسفوريك بقابلية ذوبان جيدة لأكسيد الحديد وهو أقل ضررًا للمعدن لأنه يشكل طبقة فوسفات غير قابلة للذوبان في الماء (طبقة فوسفاتية) على سطح المعدن، مما يساعد على منع التآكل.

بالإضافة إلى ذلك، فإنه يشكل طبقة أساسية ممتازة قبل الطلاء. ويُستخدم عادةً لإزالة الصدأ من الأجزاء الدقيقة، ولكن تكلفة حمض الفوسفوريك مرتفعة نسبيًا.

عندما يُستخدم حمض الفوسفوريك لإزالة الصدأ، فإن الوظيفة الرئيسية هي تحويل قشور الأكسيد والصدأ إلى حمض الفوسفوريك القابل للذوبان في الماء (H₂ص₄) ₃ و FeHPO غير القابل للذوبان في الماء₄ والحديد₃ (ص₄) ₂.

انتشار الهيدروجين عملية ضعيفة.

عند استخدام حمض الفوسفوريك للتخليل، تكون كمية الهيدروجين المنتجة حوالي 1/10 إلى 1/5 من تلك المنتجة من خلال تخليل حمض الهيدروكلوريك أو تخليل حمض الكبريتيك. بالإضافة إلى ذلك، يبلغ معدل انتشار الهيدروجين واختراقه نصف معدل انتشار واختراق الحمضين الأخيرين.

يتسم الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك الفولاذ بتركيبة معقدة وبنية كثيفة لمقياس الأكسيد، مما يجعل من الصعب إزالتها في إزالة الغبار محلول للفولاذ الكربوني العادي. وعادةً ما يستخدم خليط من الأحماض لهذا الغرض.

عند تخليل سبائك الصلب التي تحتوي على تيتانيوم، فمن الضروري إضافة حمض الهيدروفلوريك.

يمكن "تفكيك" القشور الأكسيدية السميكة والكثيفة المتكونة من المعالجة الحرارية في محلول قلوي ساخن ومركّز يحتوي على مادة مؤكسدة قوية، ثم يتم حفرها باستخدام خليط من أحماض الهيدروكلوريك والنتريك، أو أحماض الكبريتيك والنتريك.

(2) مضافات التخليل (2)

من الضروري استخدام مثبط تآكل في محلول التخليل. الاعتقاد السائد هو أن مثبط التآكل يمكن أن يشكل طبقة امتزاز أو طبقة واقية غير قابلة للذوبان على سطح المعدن الأساسي في محلول حمضي.

ويحدث تكوين هذا الغشاء من خلال تفاعل كهروكيميائي عندما يتلامس الحديد المعدني مع الحمض الذي يشحن سطح المعدن. ينجذب مثبط التآكل، لكونه جزيء قطبي، إلى سطح المعدن ويشكل طبقة واقية، وبالتالي يمنع العمل المستمر للحمض على الحديد ويحقق هدف تثبيط التآكل.

من من منظور كهروكيميائي، لا يقتصر دور الطبقة الواقية المشكّلة على منع عملية الاستقطاب الأنودي بشكل كبير فحسب، بل تعزز أيضًا الاستقطاب الكاثودي، وتمنع إنتاج الهيدروجين، وتبطئ عملية التآكل.

لا تقوم قشور الأكسيد والصدأ بامتصاص الجزيئات القطبية لمثبطات التآكل لتكوين طبقة رقيقة لأنها تتفاعل مع الحمض من خلال الفعل الكيميائي العادي ولا تحتوي على أي شحنة على أسطحها.

لذلك، لا تؤثر إضافة كمية محددة من مثبطات التآكل إلى محلول إزالة الصدأ على كفاءة إزالة الصدأ.

لتقييم فعالية مثبطات التآكل المختلفة، من الضروري تحديد كفاءة تثبيطها للتآكل.

يمكن تحديد كفاءة تثبيط التآكل من خلال مقارنة فقدان الوزن [g / (m2 - h)] لعينة مع مثبط التآكل وبدونه في نفس الوسط وتحت نفس الظروف.

تختلف الكمية المحددة من مثبطات التآكل المختلفة المستخدمة في المحاليل الحمضية المختلفة.

مع زيادة درجة حرارة محلول الغسيل الحمضي، ستنخفض كفاءة تثبيط مثبط التآكل أو حتى تفشل تمامًا.

لذلك، يكون لكل مثبط تآكل درجة حرارة تشغيل محددة مسموح بها.

وعوامل الترطيب المستخدمة في محاليل التخليل هي في الغالب مواد خافضة للتوتر السطحي غير أيونية وأنيونية، ونادرًا ما تستخدم المواد الخافضة للتوتر السطحي الموجبة. ويرجع السبب في ذلك إلى أن المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية تكون مستقرة في الأوساط الحمضية القوية، والمادة الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية الوحيدة المقبولة هي من نوع حمض السلفونيك.

يمكن أن يؤدي استخدام المواد الخافضة للتوتر السطحي ذات خصائص الترطيب والاختراق والاستحلاب والتشتت والذوبان وإزالة التلوث إلى تحسين عملية التخليل بشكل كبير وتقصير وقت التخليل.

من أجل تقليل فقدان التآكل في المصفوفة، وتقليل تأثير تغلغل الهيدروجين، وتقليل الضباب الحمضي، وتحسين بيئة العمل، يُنصح بإضافة مثبط فعال للتآكل والضباب إلى محلول التخليل.

ومع ذلك، من المهم ملاحظة أن مثبطات التآكل قد تشكل طبقة على سطح قطعة العمل، والتي يجب تنظيفها جيدًا. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لمثبط التآكل أن يقلل من تأثير التعرية الميكانيكية لتفاعل تطور الهيدروجين.

(3) اختيار نوع الحمض وتركيزه ودرجة حرارته للتخليل

تعتمد طريقة تنظيف سطح الشُّغْلَة على مادة الشُّغْلَة ووجود الصدأ وقشور الأكسيد والمستوى المطلوب من جودة تنظيف السطح.

بالنسبة لقطع العمل الفولاذية، يشيع استخدام حمض الكبريتيك أو حمض الهيدروكلوريك أو مزيج من الاثنين.

ولإذابة المركبات المحتوية على السيليكون على سطح المسبوكات، يضاف حمض الهيدروفلوريك إلى حمض الكبريتيك أو حمض الهيدروكلوريك.

يبلغ تركيز حمض الكبريتيك عادةً حوالي 20%. عند هذا التركيز، تكون سرعة حفر قشور الأكسيد سريعة ويكون الضرر الذي يلحق بالمادة الأساسية في حده الأدنى.

عادةً ما يكون تركيز حمض الهيدروكلوريك أقل من 15% لأنه ينتج أبخرة عندما يتجاوز التركيز 20%.

مع زيادة تركيز حمض الهيدروكلوريك، تتسارع سرعة التخليل ويقل زمن التخليل.

يوضّح الجدول 4 العلاقة بين زمن التخليل وتركيز الحمض لقطع الصلب بنفس درجة التآكل في حمض الهيدروكلوريك وحمض الكبريتيك.

الجدول 4 العلاقة بين تركيز حمض الهيدروكلوريك وزمن تخليل الحديد والصلب بحمض الكبريتيك

ومع زيادة درجة الحرارة، تزداد سرعة التخليل أيضًا ويقل الوقت المطلوب.

يعرض الجدول 5 العلاقة بين زمن التخليل ودرجة الحرارة لقطع الصلب مع نفس مستوى التآكل في حمض الهيدروكلوريك وحمض الكبريتيك.

الجدول 5 العلاقة بين وقت التخليل ودرجة الحرارة

(4) عملية التخليل لقطع الحديد والصلب

تشتمل طرق التخليل وإزالة الصدأ على التخليل بالغمر والتخليل بالرش وإزالة الصدأ بالمعجون الحمضي.

بعد الخضوع للمعالجة بإزالة الشحوم، يوضع المعدن الذي تم تشريبه وتخليله في خزان حمض.

وبمجرد إزالة قشور الأكسيد والصدأ، يتم شطف المعدن بالماء ومعادلته باستخدام مادة قلوية لإنتاج سطح مناسب للطلاء.

يقدم الجدول 6 معلومات عن معلمات عملية الحفر القوية لقطع العمل الفولاذية.

الجدول 6 معلمات عملية الحفر القوية لقطع العمل الفولاذية

2. الحفر الكهروكيميائي

ينطوي الحفر الكهروكيميائي على استخدام التحليل الكهربي لتجريد سطح قطعة العمل، التي تعمل بمثابة القطب الموجب أو المهبط، في محلول حمضي أو قلوي. يمكن أيضًا تسريع العملية عن طريق تحريك المحلول الذي يولد الهيدروجين عند المهبط ويجدد محلول الحفر على سطح قطعة العمل.

يمكن تصنيف إزالة الصدأ الكهروكيميائية إلى الحفر الأنودي والحفر الكاثودي، اعتمادًا على قطبية قطعة العمل.

أثناء عملية الحفر الأنودي، تتم إزالة قشور الأكسيد من خلال مزيج من الذوبان الكيميائي والكهروكيميائي لمعدن قطعة العمل والتعرية الميكانيكية للأكسجين.

في الحفر الكاثودي، تتم إزالة قشور الأكسيد في المقام الأول من خلال التأثير الميكانيكي للكمية الكبيرة من الهيدروجين المتولدة، وتأثير الاختزال للهيدروجين الذري الأولي على الأكسيد.

ينتج عن الحفر الأنوديك فقاعات أكسجين كبيرة وقليلة مع تأثير تجريد ميكانيكي محدود، ولكن إذا استغرق وقتًا طويلاً، فقد يتسبب في تآكل مفرط للمعدن الأساسي.

من ناحية أخرى، يقلل الحفر الكاثودي من تآكل المعادن ويحافظ على حجم قطعة العمل، ولكنه قد يؤدي إلى تغلغل الهيدروجين وبقايا الرماد.

يعتبر الحفر الأنودي بطيئًا ويتسبب في تآكل المعدن الأساسي، مما يجعله مناسبًا فقط لقطع العمل ذات القشرة الأكسيدية الرقيقة. ومع ذلك، فإنه لا يسبب تقصف الهيدروجين.

من ناحية أخرى، فإن الحفر الكاثودي سريع ولا يؤدي إلى تآكل مفرط لقطعة العمل، مما يجعله مناسبًا لقطع العمل ذات القشرة السميكة من الأكسيد. ومع ذلك، فإن لها عيب تغلغل الهيدروجين.

في الوقت الحالي، معظم الطرق المستخدمة في الصين هي إما الحفر الأنودي أو مزيج من الحفر الكاثودي والأنودي. يُستخدم الحفر الكهروكيميائي لكل من الحفر القوي والضعيف.

بالمقارنة مع الحفر الكيميائي، يكون الحفر الكهروكيميائي أكثر فعالية في إزالة قشور الأكسيد الملتصقة بقوة بسطح المعدن بسرعة أكبر. كما أنها أقل تأثراً بالتغيرات في تركيز الحمض ولها تأثير ضئيل على المادة الأساسية.

هذه الطريقة سهلة التشغيل والإدارة، ولكنها تتطلب معدات متخصصة وتتطلب المزيد من عمليات التعليق. كما أن هناك خطر حدوث انحلال غير متساوٍ لمقياس الأكسيد.

تتضمن مزايا الحفر الكهروكيميائي سرعة الحفر السريعة واستهلاك منخفض للحمض وقلة تأثير محتوى أيون الحديد في المحلول على قدرة الحفر.

ومع ذلك، تتطلب هذه الطريقة معدات إمداد طاقة وتستهلك طاقة.

يصعب حفر قطع العمل ذات الأشكال المعقدة بسبب ضعف القدرة على التشتت.

عندما تكون قشور الأكسيد سميكة وكثيفة، يجب معالجتها مسبقًا بالحفر الكيميائي بحمض الكبريتيك لتخفيف قشور الأكسيد قبل الخضوع للحفر الكهروكيميائي.

إزالة الشحوم من السطح

1. إزالة الشحوم بالمذيبات العضوية

إزالة الشحوم بالمذيبات العضوية هي طريقة شائعة لإزالة الشحوم من المواد المعدنية. وهي تعمل باستخدام خصائص الإذابة الفيزيائية للمذيبات العضوية على كلا النوعين من الزيوت.

يعد البنزين والكيروسين من المذيبات شائعة الاستخدام، لكن الكلوروبنزين والكيروسين من البدائل الأقل سمية والأقل تكلفة.

يتميز مذيب إزالة الشحوم بالمذيبات العضوية بعدم وجود عملية إزالة الشحوم بالمذيبات العضوية، وسرعة إزالة الشحوم بسرعة، وعدم تآكل سطح المعدن. وهو مناسب بشكل خاص لإزالة الزيوت المعدنية ذات اللزوجة العالية ونقاط الانصهار العالية، والتي يصعب إزالتها بالمحاليل القلوية.

ولذلك، فهي معالجة مسبقة مناسبة لجميع تقنيات المعالجة السطحية تقريبًا، خاصةً للأجزاء التي تعاني من تلوث زيتي شديد أو الأجزاء المعدنية المعرضة للتآكل من محاليل إزالة الشحوم القلوية.

ومع ذلك، فإن هذه الطريقة ليست شاملة، وقد تكون الطرق الكيميائية والكهروكيميائية ضرورية لاستكمال عملية إزالة الشحوم. بالإضافة إلى ذلك، فإن معظم المذيبات العضوية قابلة للاشتعال وسامة، وقد تكون التكلفة مرتفعة.

من المهم إعطاء الأولوية للسلامة واتخاذ الاحتياطات اللازمة والحفاظ على تهوية جيدة أثناء التشغيل.

2. إزالة الشحوم الكيميائية من المحلول القلوي

في الوقت الحاضر، يتم استخدام إزالة الشحوم الكيميائية باستخدام محلول قلوي على نطاق واسع في الإنتاج.

وعلى الرغم من أن وقت إزالة الزيت لهذه الطريقة أطول من الوقت الذي تستغرقه المذيبات العضوية، إلا أنها تتميز بكونها غير سامة وغير قابلة للاشتعال وتتطلب معدات بسيطة وغير مكلفة وسهلة التشغيل، مما يجعلها خيارًا معقولاً لإزالة الزيت.

ويتمثل جوهر هذه الطريقة في إزالة الزيوت من خلال التصبن والاستحلاب. يزيل الأول الزيوت الحيوانية والنباتية، بينما يزيل الثاني الزيوت المعدنية.

مع الاختيار الصحيح للعملية، فإن إزالة النوعين من الشحوم ليس بالأمر الصعب.

ومع ذلك، عندما تكون هناك متطلبات عالية لقوة الربط للطلاء، قد لا يكون الاعتماد فقط على محلول قلوي لإزالة الزيت الكيميائي من الأجزاء المطلية كافياً.

وينطبق هذا الأمر بشكل خاص عندما تكون البقعة الزيتية عبارة عن زيت معدني في المقام الأول، حيث تستغرق وقتًا طويلاً لإزالتها وقد لا تتم إزالتها بالكامل بسبب تأثير الاستحلاب المحدود لمحلول إزالة الزيت القلوي.

في مثل هذه الحالات، من الضروري استخدام إزالة الزيت الكهروكيميائية (الإلكتروكيميائية) مع استحلاب أقوى لتحقيق نتائج مرضية.

3. إزالة الزيت الكهروكيميائية

إن إزالة الزيت الكهروكيميائية، والمعروفة أيضًا باسم إزالة الزيت الإلكتروليتية، هي عملية إزالة الزيت عن طريق وضع الأجزاء المعدنية في سائل إزالة الزيت واستخدام الأجزاء إما كقطب موجب أو كاثود أثناء توصيلها بتيار مباشر.

تتشابه تركيبة محلول إزالة الشحوم الكهروكيميائي مع المحاليل الكيميائية لإزالة الشحوم.

تُستخدم عادةً صفيحة نيكل أو صفيحة حديدية مطلية بالنيكل كقطب مضاد يعمل كقطب كهربائي مضاد فقط.

وقد أظهرت تجربة الإنتاج أن إزالة الزيت الكهروكيميائية أسرع بعدة مرات من إزالة الزيت الكيميائي، وتزيل التلوث النفطي بفعالية. ويرجع ذلك إلى آلية إزالة الزيت الكهروكيميائية.

تقنية جديدة لمعالجة السطح مسبقاً

1. التقوية بالموجات فوق الصوتية

يستخدم التنظيف بالموجات فوق الصوتية إشارة تذبذب عالية التردد يتم تحويلها إلى تذبذب ميكانيكي عالي التردد بواسطة محول طاقة.

يمكن للموجة فوق الصوتية أن تنتشر بفعالية في وسائط مختلفة، بما في ذلك الغاز والسائل والصلب والمحلول الصلب، ويمكنها نقل طاقة قوية. تنتقل الموجة فوق الصوتية إلى سائل التنظيف في الخزان من خلال جدار الخزان وتتسبب في اهتزاز الفقاعات الدقيقة في السائل بسبب الانعكاس والتداخل والرنين.

تخلق الموجات فوق الصوتية تأثيرات قوية وتجويف على الواجهة، وهو أساس التنظيف بالموجات فوق الصوتية. وتعتمد فعالية التنظيف بالموجات فوق الصوتية على عوامل مختلفة، بما في ذلك نوع سائل التنظيف، وطريقة التنظيف، ودرجة حرارة التنظيف ووقته، والتردد فوق الصوتي، وكثافة الطاقة، ومدى تعقيد الأجزاء التي يتم تنظيفها.

تشمل السوائل الشائعة المستخدمة في التنظيف بالموجات فوق الصوتية المذيبات العضوية والمحاليل القلوية ومحاليل التنظيف القائمة على الماء.

يتكون جهاز التنظيف وإزالة الشحوم بالموجات فوق الصوتية الأكثر استخدامًا من محول طاقة بالموجات فوق الصوتية وخزان تنظيف ومولد. وقد يشتمل أيضًا على مكونات إضافية لتدوير سائل التنظيف والترشيح والتدفئة والنقل.

يُعد التنظيف بالموجات فوق الصوتية طريقة شائعة بسبب بساطتها وسرعة تنظيفها ونتائجها الجيدة.

2. إزالة الزيت بدرجة حرارة منخفضة وعامل تنظيف عالي الكفاءة

إن استخدام عامل تنظيف منخفض الحرارة وعالي الكفاءة لإزالة البقع الزيتية على الأسطح المعدنية ليس فعالاً للغاية فحسب، بل موفر للطاقة أيضاً بسبب درجة حرارة التنظيف المنخفضة.

3. تنظيف إزالة الشحوم بالمكنسة الكهربائية

تنظيف إزالة الشحوم بالتفريغ هو تقنية تنظيف جديدة وصديقة للبيئة. وهي تستخدم عامل تنظيف كربيد الهيدروجين الذي له تأثير ضئيل على صحة الإنسان، وهو أقل تهييجاً وليس له رائحة.

توفر هذه التقنية نفس مستوى التنظيف الذي يوفره ثلاثي الإيثانول أمين، بل إنها أكثر فعالية من السائل القلوي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استرداد عامل التنظيف وتجديده.

جهاز تنظيف إزالة الشحوم بالتفريغ هو نظام مغلق خالٍ من التلوث، ويتمتع بعامل أمان عالٍ، ويتميز بإنتاجية عالية، ويسمح بتحميل وتفريغ المواد تلقائيًا، مما يجعله مريحًا في التشغيل.

في المستقبل، من المتوقع أن يتم استخدام تقنية إزالة الشحوم بالتفريغ، سواء مع التنظيف السائل أو بدونه، على نطاق واسع.

4. رش طلقة بلاستيكية لإزالة الطلاء (طبقة الطلاء)

عند إجراء اختبار غير متلف للسطح على المكونات الكبيرة المهمة مثل الطائرات للكشف عن التشققات الناتجة عن الإجهاد والأضرار الصلبة، يجب إزالة طلاء السطح (الطلاء) أولاً.

تشمل الطرق التقليدية لإزالة الطلاء التجريد الكيميائي أو الطحن اليدوي بعجلة الطحن، ولكن كلتا الطريقتين لها عيوب. فالتجريد الكيميائي يمكن أن يؤدي إلى تآكل المصفوفة المعدنية وإتلافها، في حين أن الطحن بعجلة الطحن يمكن أن يتلف بسهولة الركيزة وهو منخفض الكفاءة.

في الآونة الأخيرة، تم تطوير عملية جديدة لإزالة الطلاء باستخدام الرش بالرش بالطلقات البلاستيكية وأظهرت نتائج جيدة. تتضمن هذه العملية رش البلاستيك الحبيبي على سطح قطعة العمل بسرعة عالية من خلال مسدس رش يعمل بالهواء المضغوط.

يتم تجريد طبقة الطلاء بواسطة حواف حادة وزوايا الطلقة البلاستيكية التي تقطع وتصطدم بالسطح. يوفر ذلك طريقة فعالة لإزالة الطلاء.

تتسم إزالة الطلاء بالطلقة البلاستيكية بالعديد من المزايا، مثل عدم الإضرار بالركيزة أو الطلاء نظرًا لأن الطلقة البلاستيكية ذات صلابة أعلى من طبقة الطلاء ولكنها أقل من الركيزة أو الطلاء والطبقة السطحية المؤكسدة. وهذا يوفر أيضًا سطحًا نظيفًا لطبقة الطلاء الجديدة، مما يحسن من التصاقها. بالإضافة إلى ذلك، يمكن إعادة تدوير الكريات البلاستيكية وفصلها بسهولة عن طبقة الطلاء المقشرة.

5. السفع الرملي الهوائي الأسرع من الصوت، والسفع بالرصاص

إن السفع بالرمل بالموجات فوق الصوتية هو عملية لتخشين سطح الركيزة باستخدام الهواء المضغوط لرش جزيئات الرمل الصلب بسرعة عالية على السطح، مما يؤدي إلى تأثير تجريف ميكانيكي. تتراوح سرعة السفع الرملي بالموجات فوق الصوتية من 300 إلى 600 متر في الثانية وهي أكثر كفاءة من السفع الرملي التقليدي، مع كفاءة تفجير أكبر بثلاث إلى خمس مرات.

يُستخدم عادةً في المعالجة المسبقة للأجزاء الإنشائية الكبيرة، مثل تنظيف السطح قبل تطبيق طلاء السطح على الجسور والسفن والغلايات وخطوط الأنابيب. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يُستخدم في تخشين السطح قبل رش الأجزاء أو المعدات الكبيرة ذات المتطلبات العالية لتأثيرات الرش وتنظيف أسطح المعدات ذات التلوث الطبيعي الشديد، مثل الطلاء والأسمنت والقشور العضوية أو غير العضوية.

تزيد المعالجة بالتخشين من تأثير "خطاف التثبيت" بين الطلاء والركيزة، مما يقلل من إجهاد انكماش الطلاء ويحسن من قوة الترابط بين الطلاء والركيزة.

يجب أن يكون الرمل المستخدم في السفع الرملي عالي الصلابة والكثافة ومقاومة التكسير ومحتوى منخفض من الغبار. يجب تحديد حجم الجسيمات بناءً على خشونة السطح المطلوبة. تشمل حبيبات الرمل الشائعة الاستخدام رمل الكوراندوم (الألومينا)، ورمل السيليكا، وكربيد السيليكون، والصنفرة.

طلقة فوق صوتية على السطح التقشير هي عملية يتم فيها رش مقذوفات أسرع من الصوت على سطح قطعة العمل، مما يسبب تشوهًا بلاستيكيًا على السطح وتشكيل طبقة تقوية بسماكة معينة.