Waarom roestte een schone onderdelen ‘s nachts?

Het telefoontje kwam in de eerste week van de winter. Een fabriek die gietijzeren behuizingen door een tunneltreinreiniger liet lopen, had de volgende ochtend roest gevonden op de gehele partij; dezelfde machine had de hele week aluminiumonderdelen verwerkt zonder het minste spoor van roest. De partij moest de volgende dag worden verzonden.

Ik heb al veel van dit soort telefoontjes ontvangen, en de meeste eindigen bij droging of opslag. Maar deze zaak maakte twee foute wendingen voordat hij daar aankwam — en beide waren mijn fout. Daarom is het de moeite waard om dit op te schrijven.

Wat wij zagen

De volgende ochtend ging ik ter plaatse en bekeek eerst de afgewezen onderdelen. De roest was een dunne, gelijkmatige laag, geelachtig van kleur, verspreid over de twee grote vlakken en de binnenzijde van de lagerboorgaten. De flensvlakken waren schoon.

Die distributie was de eerste echte informatie. De flenzen zijn het laatste onderdeel dat wordt afgewerkt en hebben de beste oppervlakteafwerking; de vlakken en boringen zijn ofwel in gegoten toestand of semi-afgewerkt en ruwer. Rost ontwikkelde zich op de ruwe oppervlakken en niet op de gladde oppervlakken, wat aangeeft dat het water in microscopische putjes stond en dat er weinig van was. Een grote hoeveelheid water zou een continue film hebben gevormd in plaats van geïsoleerde vlekken.

De lijn zelf leek in orde. Tunnelwasser, warme-lucht-droging bij de uitgang, onderdelen komen droog naar buiten. De operator liet er één doorlopen terwijl ik keek en gaf het aan mij; er was geen zichtbaar water op het oppervlak.

Het eerste antwoord was onjuist

Mijn eerste conclusie was onvoldoende droging, en de redenering leek logisch: ruw gegoten oppervlak, water opgesloten in putjes, warme lucht bereikt alleen de buitenkant. We verlengden de droogzone en verhoogden de luchttemperatuur.

Ze hebben het uitgevoerd. De onderdelen kwamen warmer en zichtbaar droger uit, en de volgende ochtend was de roest terug, maar de vlekken hadden zich verplaatst van het midden van de oppervlakken naar de randen.

De verplaatsing was de aanwijzing die ik sneller had moeten opmerken. Als alleen het drogen de oorzaak was geweest, zou het patroon op dezelfde plek zijn gebleven. Roest die zich verplaatst, volgt iets anders dan de droger, en de voor de hand liggende oorzaak is de manier waarop het onderdeel lag.

Dus Ook De Tweede

De tweede verdachte was het bad. Gietijzer in een alkalische omgeving loopt een reëel risico op corrosie, en concentratie, temperatuur en spoelwaterkwaliteit waren allemaal plausibele oorzaken. We controleerden de concentratie, pH en badtemperatuur, en alle drie lagen binnen de gespecificeerde waarden. De geleidbaarheid van het spoelwater was licht verhoogd, maar niet alarmerend.

Om dit te verifiëren, namen we tien onderdelen uit dezelfde partij, spoelden ze met schoon water, droogden ze met de hand af en lieten we ze los op een werkbank staan. De volgende ochtend waren alle tien onderdelen schoon.

Dat had het bad grotendeels schoongemaakt. Onderdelen die in dezelfde vloeistof werden gewassen en daarna afzonderlijk werden behandeld, roestten niet, dus het oppervlak was niet inherent reactief toen het de machine verliet. Iets na de machine veroorzaakte de roesting.

Wat het in werkelijkheid was

Het was de doos.

Ze werden verpakt in stalen kisten met een laag golfkarton op de bodem. Het karton was gerecycled papier, dat vocht absorbeert. De onderdelen gingen droog in de kist, met een laag karton tussen elke laag onderdelen, de deksel werd dichtgemaakt en de kist werd de volgende ochtend verzonden.

Die kist was in de zomer prima. De werkplaats was warm en geventileerd, en eventueel aanwezig vocht ontsnapte naar buiten. In de winter daalde de temperatuur in de werkplaats tot de lage tientallen graden Celsius, de kist bleef gesloten en het kleine beetje water dat nog op de onderdelen zat, kon niet ontsnappen. Binnen de kist bereikte de lucht ’s nachts bijna verzadiging, en gerecycled karton bevat voldoende zuren om dit proces te versnellen. Één nacht was voldoende voor een oppervlakkige roestvlek.

We hebben het op de goedkoopste manier getest die beschikbaar was. De helft van de partij ging in de oorspronkelijke kisten met papier, de andere helft in droge plasticcontainers zonder papier tussen de onderdelen, beide op dezelfde plek overnacht opgeslagen. De kisten roestten. De containers niet.

Daarmee was de zaak beslecht. De onderdelen waren niet slecht gewassen en niet slecht gedroogd; de verpakkingsstap ondermijnde een resultaat dat al was bereikt. De aluminiumonderdelen vertoonden nooit het probleem, omdat aluminium onder dezelfde omstandigheden niet op deze manier bloeit, wat ook de reden is waarom de kist jarenlang onopgemerkt bleef.

Wat is veranderd

Drie maatregelen, geen van alle duur:

• Verpakken is verplaatst naar plasticcontainers met interne scheidingswanden, zonder papier tussen de onderdelen
• Een geforceerde koelstap van tien minuten vóór verpakking, zodat de onderdelen bijna op werkplaats temperatuur in de container komen en er geen condensatie binnen optreedt
• Een klein desiccantpakket voor elke partij die langer dan drie dagen wordt bewaard

De eerste twee kosten bijna niets. De derde kost enkele honderden yuan per jaar bij hun volume.

Het Resultaat

Geen roestklachten in de eerste maand. Tijdens het volgende regenseizoen trad één geval opnieuw op, met een andere oorzaak: die partij had twee dagen in de werkplaats gestaan voordat deze werd verpakt, tijdens een periode met nat weer. Dit is een probleem met de opslagtijd en niet met de verpakking, en het droogmiddel loste het op.

De fabriek voegde de oplossing toe aan hun werkvoorschrift als één regel: koel af vóór verpakking, geen papier in de transportbak. Één regel was meer waard dan alle parameters die wij bespraken.

Wat ik nog steeds niet kan verklaren

Eén ding is nooit volledig opgelost. Dezelfde krat, hetzelfde proces, en toch roestten sommige partijen terwijl andere dat niet deden. De eerdere registraties uit de tijd van Shimada Big Bird Industrial tonen dezelfde inconsistentie, wat suggereert dat dit geen nieuw verschijnsel is.

Mijn werkverklaring is de tijd die in de werkplaats wordt doorgebracht voordat wordt verpakt. Twee uur en een halve dag leiden tot verschillende hoeveelheden resterend water, en de beginvochtigheid binnen de kist verschilt dienovereenkomstig. Maar als u mij vraagt hoe lang veilig is, heb ik geen gegevens waarop ik zou willen aandringen. Ik kan alleen zeggen dat korter beter is, en dat de koelstap meer oplevert dan welke tijdsbeperking ook.

Als uw onderdelen ‘s nachts roesten na het wassen, bekijk dan eerst de container en pas daarna de machine. Deze volgorde bespaart veel tijd.