Hvorfor rustet en ren del over natten?

Telefonen ringte den første uken om vinteren. En fabrikk som kjørte støpejernshus gjennom en tunnelvaskemaskin hadde funnet rust på hele partiet neste morgen, og samme maskin hadde kjørt aluminiumsdelene hele uka uten spor av rust. Partiet skulle sendes ut neste dag.

Jeg har mottatt mange slike samtaler, og de fleste ender opp med tørking eller lagring. Men denne tok to feil veier før den kom dit, og begge var mine. Det er grunnen til at den er verdt å skrive ned.

Hva vi så

Jeg gikk inn neste morgen og så først på de forkastede delene. Rustedet var en tynn, jevn belægning, gullaktig, spredt over de to store flatene og innvendig i lagerborene. Flensflatene var rene.

Denne fordelingen var den første reelle informasjonen. Flensene er det siste som ferdigstilles og har best overflatekvalitet; flatene og boringene er enten i støptilstand eller halvferdige og ruere. Rust dannet seg på de ru overflatene, men ikke på de glatte, noe som indikerer at vannet sto i mikroskopiske hull og at det ikke var mye av det. Mye vann ville ha produsert en sammenhengende film i stedet for isolerte flekker.

Linjen så ut til å fungere normalt. Tunnelvasker, tørking med varmluft ved utgangen, deler som kom ut tørre. Operatøren kjørte én gjennom mens jeg så på og rakte den til meg; det var ingen synlig vann på overflaten.

Det første svaret var feil

Mitt første antakelse var utilstrekkelig tørking, og logikken virket rimelig: ru støpet overflate, vann fanget i hull, varmluft som bare nådde ytteroverflaten. Vi utvidet tørkeområdet og økte lufttemperaturen.

De kjørte den. Delene ble varmere og synlig tørrere, og neste morgen var rusten tilbake – men flekkene hadde flyttet seg fra midten av flatene mot kantene.

Bevegelsen var ledetråden jeg burde ha oppdaget raskere. Hvis tørking alene hadde vært årsaken, ville mønsteret ha forblitt på samme sted. Rust som flytter seg følger noe annet enn tørkeren, og det åpenbare alternativet er hvordan delen lå.

Så var det den andre

Den andre mistenkte var badet. Støpejern i alkalisk kjemi innebærer en ekte korrosjonsrisiko, og konsentrasjon, temperatur og kvaliteten på skyllingen var alle mulige bidragsytere. Vi sjekket konsentrasjon, pH og badtemperatur, og alle tre var innenfor de spesifiserte grensene. Ledningsevnen i skyllingsvannet var litt for høy, men ikke bekymringsverdig.

For å avklare det tok vi ti deler fra samme parti, skyllet dem med rent vann, tørket dem manuelt og lot dem ligge alene på et bord. Neste morgen var alle ti delene rene.

Det fjernet stort sett rusten fra badekaret. Deler som ble vasket i samme væske og deretter håndtert enkeltvis røstet ikke, så overflaten var ikke i utgangspunktet reaktiv da den forlot maskinen. Noe som skjedde etter maskinen forårsaket rustdannelse.

Hva det faktisk var

Det var kassen.

De ble pakket i stålramme-kasser med et lag treplate på bunnen. Treplaten var gjenvunnet papir, som absorberer fuktighet. Delene ble plassert i kassen tørre, med et lag treplate mellom hver lag deler, lokket ble lukket, og kassen ble sendt neste morgen.

Denne kassen fungerte fint om sommeren. Verkstedet var varmt og ventilerat, og all fuktighet som befant seg inne i kassen forsvant. Om vinteren sank temperaturen i verkstedet til rundt 10–15 °C, kassen ble lukket, og den lille mengden vann som fortsatt var på delene kunne ikke fordampe. Lufta inne i kassen nådde nesten metning under natten, og gjenvunnet treplate inneholder tilstrekkelig syrlighet til å bidra til rustdannelse. Én natt var nok til at en overflatebloom dannet seg.

Vi testet det på den billigste måten som var tilgjengelig. Halvparten av partiet gikk inn i de opprinnelige kassene med papir, og halvparten inn i tørre plastbokser uten papir mellom delene; begge ble lagret på samme sted over natten. Kassene rustet. Boksene gjorde ikke det.

Det avgjorde saken. Delene var ikke dårlig vasket og ikke dårlig tørket; pakkeprosessen undergravet et resultat som allerede var oppnådd. Aluminiumdelene viste aldri problemet, fordi aluminium ikke utvikler «bloom» på denne måten under de samme forholdene – noe som også forklarer hvorfor kassen hadde gått uutfordret i år.

Hva som har endret seg

Tre tiltak, ingen av dem dyre:

• Pakking flyttet til plastbokser med indre skillevegger, uten papir mellom delene
• Et ti-minutters tvungen kjølingstrinn før pakking, slik at delene kommer inn i boksen nær verkstedstemperaturen og ikke kondenserer inne i den
• En liten tørkemiddelpakke for ethvert parti som holdes lenger enn tre dager

De to første tiltakene koster nesten ingenting. Det tredje koster noen hundre yuan per år ved deres volum.

Resultatet

Ingen rustklager i første måned. Den påfølgende regnperioden ga én tilbakevenden, med en annen årsak: den partien hadde stått i verkstedet i to dager før emballering, under en periode med vått vær. Dette er et lagringstidsproblem, ikke et emballeringsproblem, og tørkemiddelet dekket det.

Anlegget inkluderte løsningen i sin arbeidsinstruks som én linje: kjøl før emballering, ingen papir inne i transportboksen. Én linje var verdt mer enn hvilken som helst parameter vi diskuterte.

Det jeg fremdeles ikke kan forklare

Én ting ble aldri helt løst. Samme kasse, samme prosess, og likevel rustet noen partier mens andre ikke gjorde det. Tidligere protokoller fra Shimada Big Bird Industrial viser samme inkonsekvens, noe som tyder på at dette ikke er nytt.

Min arbeidsforklaring er oppbevaringstiden i verkstedet før pakking. To timer og en halv dag gir ulike mengder restvann, og startfuktigheten inne i kassen varierer deretter tilsvarende. Men hvis du spør meg hvor lenge som er trygt, har jeg ingen data jeg vil stå ved. Jeg kan bare si at kortere er bedre, og at kjøletrinnet gir mer enn noen tidsbegrensning.

Hvis delene dine roster over natten etter vasking, sjekk beholderen før du sjekker maskinen. Den rekkefølgen sparer mye tid.