Машиностроительным предприятиям приходится бороться с тем, что тормозит выпуск: окалина после термообработки, ржавчина, солевые отложения после жёсткой воды, минеральные плёнки смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), силикаты, налёт после сварки и резки. Эти загрязнения ухудшают адгезию покрытий, повышают шероховатость вне допуска, вызывают коррозионные подплёки и, как следствие, возвраты и простой линии. Кислотные моющие средства решают задачу быстро и воспроизводимо: растворяют карбонаты и оксиды металлов, удаляют продукты коррозии и одновременно снижают остаточные щёлочи после этапа обезжиривания. Правильно подобранная химия позволяет вести процесс при умеренных температурах, без абразивного травмирования поверхности и с контролируемой коррозионной активностью за счёт ингибиторов. Выигрыш двойной: стабильная подготовка поверхности под окраску, сварку или сборку и предсказуемая экономика участка. Ниже — инженерные параметры, контроль качества, расчёт затрат и примеры внедрений на типовых узлах машиностроения.
Какие загрязнения удаляет кислота и как не повредить материал
Кислотные системы эффективно разбирают карбонатную накипь (CaCO₃, MgCO₃), ржавчину (Fe₂O₃ / FeOOH), оксиды чёрных и цветных металлов, минеральные пигменты и силикатные плёнки. На нержавеющих сталях кислота снимает ферритные включения и активирует поверхность под пассивацию; на углеродистых сталях удаляет очаги коррозии перед грунтованием и фосфатированием. Для алюминия и цинка критичны состав и буферность: предпочтительны органические и смешанные кислоты с ингибиторами, чтобы не разрушить металл и не вызвать избыточное травление кромки.
Выбор состава определяют: тип сплава (St3, 09Г2С, нержавеющие 12Х18Н10Т, алюминиевые 5xxx/6xxx, оцинкованные листы), толщина оксидов и окалины, требуемая шероховатость (Ra), последующая операция (окраска, пайка, сварка). Базовые параметры процесса: концентрация 1–5%, температура 20–50°C, время контакта 5–20 минут, конечный pH смыва 6–8. На тонких деталях и цветных металлах работают в нижнем диапазоне температур и времени, обязательно с ополаскиванием деминерализованной водой.
Методы нанесения и рабочие параметры
Пенный метод: концентрация 3–5%, температура 20–40°C, экспозиция 10–15 минут. Давление подачи пены 2–4 бар, кратность вспенивания 5–10. После выдержки — двухступенчатое ополаскивание (тёплая и холодная вода) до pH стока 6–8. Контроль визуальный и по смачиваемости (капля дистиллята без эффекта «рыбьих глаз»).
CIP/циркуляция: 1–3%, 30–50°C, 20–40 минут, скорость потока 1,5–2,0 м/с. Целевой pH раствора в ванне — 1,5–2,5. По завершении — промывка до нейтрали, при необходимости пассивация нержавеющей стали щадящим кислотным раствором с ингибитором. Допускается повторное использование раствора до достижения концентрации ионов железа в ванне более 0,8 г/л.
Погружение/ультразвук для мелких деталей: 2–4%, 30–45°C, 5–10 минут. Частота 28–40 кГц, мощность 8–12 Вт/л. Важно исключить воздушные ловушки и обеспечить загрузку не более 70% объёма корзины.
| Метод | Концентрация | Температура | Время | Гидравлика | Объекты |
|---|---|---|---|---|---|
| Пена | 3–5% | 20–40°C | 10–15 мин | 2–4 бар | Рамы, корпуса, сварные швы |
| CIP | 1–3% | 30–50°C | 20–40 мин | 1,5–2,0 м/с | Контуры охлаждения, трубопроводы |
| Погружение / УЗ | 2–4% | 30–45°C | 5–10 мин | — | Крепёж, мелкие узлы |
Рекомендованные средства Pro.Clean
Выбор конкретного кислотного состава зависит от материала, метода нанесения и типа загрязнения. Ниже — проверенные продукты линейки Pro.Clean с оптимальными режимами применения:
- Проклин Эсидфом — пенное удаление ржавчины, накипи и технологической окалины на стали и нержавейке; нанесение пеногенератором 3–5% при 20–40°C.
- Проклин Эсидфом С — усиленная формула для цветных металлов и сложных оксидов; распыление или CIP 1–3% при 30–50°C.
Для листового проката и крупной сборки удобна пенная обработка: она дольше держится на вертикалях, визуально контролируема, обеспечивает равномерный контакт. Для труб, рубашек охлаждения, теплообменников и контуров СОЖ эффективны CIP и циркуляция: скорость потока 1,5–2,0 м/с, контроль эффективности по снижению титруемой кислотности и увеличению электропроводности раствора.
Контроль качества и соответствие стандартам
Подготовка под окраску и защитные покрытия ориентируется на ГОСТ 9.402‑2004 (подготовка металлических поверхностей), ISO 8501‑1 (степень чистоты), а безопасность химических факторов — ГОСТ 12.1.007‑76 и санитарные требования СанПиН 1.2.3685‑21. Системная часть процесса фиксируется в процедурах ISO 9001 / ISO 14001: карты режима, журналы титрования, протоколы промывок и утилизации. Для водоотведения держите pH стока 6–9 и содержание железа / цинка в пределах допустимых концентраций, установленных региональными нормативами.
Оперативный контроль: pH выхода, проводимость, титруемая кислотность (мг‑экв/л), тест на остаточную загрязнённость по контактному углу. Периодически проводят испытания на коррозию с использованием контрольных купонов с расчётом потери массы (г/м²) и осмотром под увеличением ×10 на наличие питтингов. Для лакокрасочного цикла полезна проверка адгезии по решётчатой насечке.
Критерии приёмки: отсутствие видимых оксидов и белых потёков, равномерная смачиваемость без краевого отступа, адгезия не ниже уровня, заданного ТУ, и стабильность показателей промывки в серии из 3–5 партий. Паспорт безопасности продукта и технологические карты поставляются в составе ДСЕ для внутреннего согласования.
Экономика внедрения: быстрый расчёт ROI
Базовая формула: ROI = (Δбрак + Δтруд + Δпростой − Δхимия − Δводоотведение) / (Δхимия + Δводоотведение). Экономия складывается из снижения повторной окраски, сокращения времени механической подготовки и стабильного качества адгезии. В среднем кислотная мойка при 30–40°C уменьшает энергозатраты на нагрев на 20–30% по сравнению со щелочными средствами, а пенный метод сокращает расход раствора на вертикалях до 35%.
Пример: линия окраски 1200 м²/смена. До внедрения — повторная окраска 3% (36 м²), после перехода на Проклин Эсидфом — 0,8% (10 м²). Экономия: 26 м² × 180 руб. = 4680 руб. / смена. Расход химии: 4 кг × 190 руб. = 760 руб.; вода и стоки — 350 руб. Чистый эффект: 4680 − (760 + 350) = 3570 руб. / смена. Окупаемость дозирующего комплекта — 2–4 недели при работе в две смены.
Дополнительный плюс — снижение ручной зачистки абразивом на 40–60%. Это сокращает пылеобразование и износ СИЗ, а также высвобождает 0,5–1,0 человеко-смены на участок.
Кейсы внедрения
Ремонтный завод локомотивов: очистка рам тележек после пескоструя и сварки. Перешли на пенную обработку раствором 4% при температуре 35°C, выдержка 12 минут. Повторная зачистка швов сократилась с 22 до 7 минут на единицу, дефекты адгезии в камере снизились в 4,5 раза. Срок службы ванны до корректировки — 5 смен по контролю титрования. Использовался Проклин Эсидфом, далее — стандартный грунт по карте ГОСТ 9.402.
Производство теплообменников: CIP-промывка контуров после гидроиспытаний жёсткой водой. Раствор 2% при 45°C, скорость 1,7 м/с, 30 минут циркуляции. Снижение перепада давления по секции с 0,22 до 0,06 бар, восстановление теплопередачи на 18%. Утилизация через нейтрализацию до pH 7,5; на следующем цикле перешли на Проклин Эсидфом С из-за наличия алюминиевых крышек.
Мелкосерийная сборка: ультразвуковая ванна 3% при 40°C, 7 минут. Чистота под пайку улучшилась — уменьшились непровары, процент брака снизился с 2,1% до 0,6% за квартал. Время подготовки единицы сократилось на 4 минуты.
Безопасность, совместимость и утилизация
СИЗ: перчатки на основе бутилкаучука или нитрила, защитные очки или щиток, фартук, вентиляция 6–8 крат / час. Оборудование — насосы и арматура из PP / PE / EPDM или нержавеющей стали; избегать меди и латунных вставок в контуре. Для оцинкованных деталей — щадящие режимы и предварительная проба; для алюминия — только ингибированные составы и короткие экспозиции.
Утилизация: нейтрализация карбонатом или щёлочью до pH 6–9, осаждение ила, фильтрация. Рабочий раствор использовать до достижения предельно допустимой концентрации ионов металлов, согласно технологической карте контроля. Ориентир — рост проводимости и падение титруемой кислотности ниже установленного минимума. Все операции фиксируются в журналах производственного контроля в соответствии с ISO 14001.
Итог прост: грамотная кислотная мойка снижает брак, стабилизирует адгезию и высвобождает ресурс линии без капитальных вложений. Проклин Эсидфом и Проклин Эсидфом С позволяют реализовать эти эффекты стандартными методами — пеной, CIP или погружением — под конкретные материалы и режимы.
Нужна техкарта под ваш участок и тест на образцах? Команда Pro.Clean подготовит режим, проведёт выездные испытания и поможет оформить документацию для технолога, охраны труда и эколога. Запросите консультацию — подберём оптимальную концентрацию, температуру и метод нанесения с гарантией результата.