Caratterizzazione sistemi di pulizia di superfici metalliche
Creators: name: Peruzzetto, Gaia
Publisher: name: Scuola Universitaria della Svizzera Italiana (SUPSI)
Year: 2024
Subjects: cleaning process
metal surfaces

description: Abstract italiano Il presente progetto si concentra sull'analisi oggettiva del miglior processo di pulizia che permetta di ottenere i risultati più efficaci nel trattamento di superfici metalliche utilizzate in installazioni marittime, con l'obiettivo di integrare il sistema di pulizia su un robot da arrampicata. Lo scopo principale è identificare la tecnica di pulizia più efficace per la rimozione di strati di ossidazione e vernice dalle superfici metalliche, in particolare delle lastre d’acciaio. In fase preliminare, è stata condotta un'analisi sulle impurità più diffuse negli ambienti marini e delle tecniche di prevenzione e pulizia disponibili. Sono stati successivamente definiti i parametri di valutazione (quali costo, impatto ambientale e massa del sistema) per selezionare le tecniche da approfondire. In base a diversi criteri, tra cui compattezza, versatilità e compatibilità ambientale, sono state scelte l'ablazione laser e la smerigliatura. Sono stati eseguiti test su lastre verniciate e con differenti gradi di ossidazione, utilizzando il laser ablativo “100W Fiber Laser Cleaning Machine” e una smerigliatrice avente come utensile un disco abrasivo in corindone di grana 60 e 120 e una spazzola abrasiva in acciaio. I risultati hanno mostrato che l'ablazione laser si dimostra efficace nella rimozione dell’ossidazione, a condizione che il tempo di lavorazione sia sufficientemente lungo, comportando però un costo dovuto al consumo elettrico elevato (&gt; 1 CHF/m²). Tuttavia, si è rivelata meno efficace nella rimozione della vernice. Al contrario, la smerigliatura permette di trattare un'area più ampia nello stesso intervallo di tempo, garantendo costi contenuti (&lt; 0.85 CHF/m²) e ottimi risultati sulle superfici verniciate, ma risulta meno efficace nella rimozione degli strati di ossidazione più profondi. In conclusione, la smerigliatura si dimostra particolarmente adatta per la rimozione della vernice, mentre l'ablazione laser è più indicata per eliminare l'ossidazione. A causa dei costi elevati però, l'uso dell'ablazione laser è consigliato solo per il trattamento di aree selezionate e di dimensioni contenute. ___ The project focuses on the objective analysis of the best cleaning process that allows the most effective results in the treatment of metal surfaces used in maritime installations, with the goal of integrating the cleaning system into a climbing robot. The main goal is to determine the most effective cleaning technique for removing oxidation and paint from metal surfaces, with a focus on steel plates. During the preliminary phase, an analysis of common impurities in marine environments and the available prevention and cleaning techniques was carried out. Evaluation parameters such as cost, environmental impact, and system mass were established to guide the selection of techniques for further study. Laser ablation and grinding were chosen based on criteria like compactness, versatility, and environmental compatibility. Different tests were conducted on painted plates with different degrees of oxidation, using the '100W Fiber Laser Cleaning Machine' for laser ablation, and a grinder equipped with a 60-grit and 120-grit corundum abrasive disc and an abrasive steel brush. The results indicated that laser ablation is effective at removing oxidation, as long as the processing time is sufficiently long, though it comes with a high cost (over 1 CHF/m²). However, it was less effective at removing paint. On the other hand, grinding allows for a larger area to be treated in the same amount of time, ensuring lower costs (&lt; 0.85 CHF/m²) and excellent results on painted surfaces, but it is less effective in removing deeper layers of oxidation. Overall, grinding is particularly suitable for paint removal, while laser ablation is more effective for eliminating oxidation. However, due to its high costs, laser ablation is recommended only for treating selected areas of limited size.