در حوزه شکل دهی فلزات، اسید شویی نوعی عملیات است که بر روی فلزات انجام گرفته و ناخالصی هایی که در سطح یک شئ فلزی تشکیل می شود را از بین می برد. 

در طی این فرایند، ناخالصی ها که به شکل لکه، زنگ زدگی و فرم های دیگر در فلزات آهنی، آلومینیوم، مس، طلا و دیگر فلزات با ارزش تشکیل می شوند را با فرو بردن فلز در مایع اسید شویی، از بین می برند. در این مقاله، شما در مورد فرایند، توصیه های مهم، مزایا و معایب این فرایند خواهید آموخت. 

فرایند اسید شویی 

 فلزاتی که به تازگی تولید شده و ماشین کاری باشند، معمولاً بر روی سطح آن ها لایه ای از ناخالصی تشکیل می شود. به عنوان مثال، فولاد نورد گرم شده دارای یک لایه اکسید روی سطح خود می باشد. جوشکاری نیز دمای فولاد را به اندازه ای بالا می برد که باعث تشکیل لایه ای رنگی از ترکیبات اکسیدی بر روی آن می گردد. ضرری که این ناخالصی ها ایجاد می کنند، جلوگیری آنها از تشکیل سطح صاف و تمیز در یک شئ فولادی می باشد.

چندین راه برای بر طرف کردن این ترکیبات زائد از سطح فولاد وجود دارد، اما اسید شویی هم ساده است و هم بازده قابل قبولی دارد. هنگام اسید شویی، مایع اسیدی شوینده، لایه اکسیدی را بدون آسیب رساندن به سطح شئ فلزی از بین می برد. 

 این فرایند بیشتر برای تمیز کردن سطوح فولادی مورد استفاده قرار می گیرد. مایعی که در طی این عملیات به کار می رود از اسید های قوی تشکیل شده، به خوبی و در زمانی مناسب این مواد اضافه که مشکلاتی هم ایجاد می کنند را می شوید. ترکیب دقیق این مایع به نوع فلز بستگی دارد.

مثلا برای فولاد کربنی که عناصر آلیاژی به کار رفته در آن کمتر از 6 درصد باشد، از هیدروکلریک اسید یا سولفوریک اسید استفاده می کنند. اما برای فولادی که مقدار مواد آلیاژی در آن از 6 درصد بیشتر باشد، باید آن را در دو مرحله و در نیتریک، فسفریک و هیدروفلوئریک اسید فرو برد. 

برای زنگ زدگی و همچنین فولاد های نیکل – کروم که به خوردگی مقاوم هستند، تنها فرو بردن در هیدروکلریک و نیتریک اسید می تواند نتایج بهتری را در بر داشته باشد. 

از سولفوریک اسید رقیق برای اسید شویی آلیاژ های مس استفاده می گردد. برای اسید شویی موثر برنج، باید آن را در مخلوطی از سدیم کلرید و سولفوریک اسید غلیظ و نیتریک اسید فرو برد. مصارف ویژه از فلزات نیازمند استفاده از مواد دیگری غیر از نیتریک و هیدروفلوئوریک اسید می باشند. از خمیر و ژل اسید شویی نیز می توان به عنوان جاگزینی برای اسید ها در قسمت های جوشکاری شده، درز و شکاف استفاده نمود. 

حتی اگر یک تکه فلز بر روی خود لایه اکسیدی نداشته باشد، باز هم ممکن است ناخالصی هایی از ترکیبات غیر ارگانیک و فلزات کمیاب بر سطح آن وجود داشته باشند. اینگونه ناخالصی ها بسته به نوع استفاده از فلز، کارایی آن را کاهش می دهند. البته طی این فرایند، به دلیل ماهیت مواد اسیدی که بسیار خورنده هستند، اکثر مواد زائد از بین می روند. 

استاندارد A380 ASTM جزئیاتی را برای انجام صحیح تمیز کردن، پوسته زدایی، پسیو کردن و اسید شویی فولاد ضد زنگ، ارائه کرده است. 

توصیه های مهم هنگام اسید شویی 

محلول هایی که در این عملیات استفاده می شوند، اسید هایی بسیار قوی و فوق العاده خورنده بوده و در صورتی که به صورت صحیح از آنها استفاده نشود، هم برای شخصی که آن را انجام می دهد و هم محیط اسید شویی، بسیار خطرناک است. 

 پس از تمام فرایند، حتماً باید تمام اسید های باقیمانده را شستشو داد. خنثی کردن اسید بوسیله یک ماده قلیایی قبل از شستشو ممکن است نیاز باشد. هیدروفلوئوریک اسید باقیمانده اگر بر طرف نشود، ممکن است منجر به خوردگی حفره ای گردد. پس از اسید شویی، قرار گرفتن طولانی مدت در معرض رطوبت، احتمال دارد تا لایه های اکسیدی جدیدی را بوجود آورد. برای مقابله با این مشکل، می توان بر روی فلز مقداری روغن و یا پوشش های ضد آب دیگر را اعمال نمود.

مزایا و معایب اسید شویی 

مزایا 

این فرایند زمانی که بر روی یک شئ فلزی به عمل می آید، سطحی تمیز و صاف را بر جا خواهد گذاشت. اسید شویی روشی اقتصادی، ساده و موثر برای بهبود کیفیت سطوح آلیاژی می باشد. محلول شوینده، واکنش پذیری بالایی دارد و قادر است تا به سرعت سطوح فولادی را تمیز نماید. 

در رابطه با سولفوریک اسید، اسید استفاده شده را می توان چندین بار بازیافت نمود. این کار از طریق حذف کردن یون های نمک طی یک فرایند پیوسته انجام می شود. روش های دیگری برای پرداخت سطوح فلزی وجود دارد، اما هیچ کدام در مقایسه با اسید شویی کیفیت نهایی و منحصر بفرد را دارا نیستند. 

اسید شویی همچنین لکه، نقض و یا قسمت های ناهموار به جا نمی گذارد. 

معایب 

در بعضی موارد، اسید شویی ممکن است خواص فیزیکی فلز را تغییر دهد. این به دلیل واکنشی شیمیایی است که باعث ایجاد هیدروژن می شود. هیدروژن حاصل ممکن است در فولاد منتشر شده و باعث ترک هیدروژنی گردد. ترک هیدروژنی فولاد را سبک و شکننده ساخته خواص مکانیکی آن را نیز تغییر خواهد داد. 

استفاده از سولفوریک اسید در اسید شویی فولاد، مصرف بالای این اسید را در بر خواهد داشت. همچنین مقدار قابل توجهی از فلز طی این فرایند از بین می رود که البته با بازدارنده اسیدی می توان از این مشکل تا حد زیادی جلوگیری نمود. 

اسید شویی همچنین مقادیر زیادی از محلول های اسیدی زائد و اکسید آهن تولید می کند. برای بازیابی و استفاده از این زباله های اسیدی و نمک های آهنی به سرمایه گذاری های عظیمی نیاز است. برای تعداد قطعات کم نیز پس از انجام اسید وشیی، معمولاً عملی بر روی زباله انجام نمی گیرد که باعث آسیب شدید و آلودگی محیط زیست خواهد شد.