Verkstadsindustrier, ytbehandling och gjuterier

1(5)
Verkstadsindustrier, ytbehandling och gjuterier
Branschbeskrivningar
Processerna som bedrivs inom verkstäder, ytbehandling och gjuterier är närbesläktade och
ofta pågår verksamhet inom flera branscher på samma objekt.
Enligt Naturvårdsverkets branschlista finns det två olika branscher inom verkstadsindustrier.
- Verkstadsindustri - med halogenerade lösningsmedel (BKL 2). Skärande bearbetning,
svetsning, blästring, montering m.m. där halogenerade lösningsmedel har använts.
Lösningsmedelsanvändning i mer än försumbar mängd alternativt stor användning av
skärvätskor. Objekten ska inventeras.
- Verkstadsindustri - utan halogenerade lösningsmedel (BKL 3). Främst mekanisk
verksamhet, huvudsaklig förorening olja. Objekten ska identifieras.
Ytbehandlingsindustrin ingår ofta i verkstadsprocesserna men består av två egna branscher:
- Ytbehandling av metaller - elektrolytiska/kemiska processer (BKL 2). Objekten ska
inventeras.
- Ytbehandling av metaller - mekaniska/fysikaliska processer (BKL 3). Objekten ska
identifieras.
Gjuterier omfattar verksamheter där metall smälts, stelnar i form och bearbetas. Även dessa är
ofta en del av verkstadsindustrier.
- Tungmetallgjuterier (BKL 2). Objekten ska inventeras.
- Järn- och lättmetallgjuterier (BKL 3). Liten känd påverkan på omgivningen. PCB och
andra oljor kan ha använts som släppmedel. Objekten ska identifieras.
För samtliga ovanstående branscher har objekt med nedlagda verksamheter hanterats av
Länsstyrelsen. Objekt med verksamheter i drift kvarstår att hantera. Enstaka nedlagda
verksamheter med ansvariga kvarstår också.
Processer
Inom verkstadsindustrin förekommer många olika produktionssteg som översiktligt kan delas
in i metallbearbetning, avfettning, värmebehandling/härdning, ytbehandling, lackering samt
montering och hopfogning (Lst Dalarna 2008). Ytbehandlingen är en del av
verkstadsindustrin men behandlas enligt MIFO även som två egna branscher (se ovan). Även
gjuterier har två egna branscher (se ovan) men verksamheten sker ofta inom eller i samband
med verkstäder.
Lst Jämtland (1992) anger att de vanligaste produktionsmetoderna i verkstadsindustrin
(förutom ytbehandling) är smidning, värmebehandling, svetsning, plåtbearbetning (ex
klippning, bockning, djuppressning) samt skärande bearbetning (ex svarvning, fräsning,
borrning).
Metallbearbetning
Metallbearbetning ändrar formen på ett metallstycke. Bearbetningen kan göras antingen
avverkande (material avlägsnas) eller plastisk (böjning, pressning, dragning). Avverkande
bearbetning kan sen delas in i skärande bearbetning (borrning, fräsning, svarvning, gängning)
och slipning. (Lst Dalarna 2008)
2(5)
Vid bearbetning används ofta vätskor för kylning, smörjning och borttransport av avverkat
material. Dessa vätskor benämns skärvätskor och finns i tre huvudsakliga typer: emulsioner,
vattenlösliga synteser och raka oljor. De största volymerna utgörs av emulsioner som förutom
vatten och olja även innehåller en mängd tillsatser. Exempel på tillsatser är biocider,
skumdämpare, antioxidanter och korrosionsinhibitorer. Vattenlösliga synteser innehåller lösta
polymerer samt tillsatser. Hydraul- och smörjoljor samt andra smörjmedel används för att
smörja maskinerna. Oljorna kan innehålla en hel del tillsatser såsom metaller, halogenerade
organiska föreningar och svavelföreningar. (Lst Dalarna 2008)
Avfettning
Avfettningen är en del i verkstadsindustrin men är även en kemisk ytbehandlingsprocess (se
nästa sida). Avfettning utförs för att avlägsna fett och oljor, spånrester och smuts efter
metallbearbetning. Avfettningen delas vanligen in i tre grupper: vattenbaserad, med organiska
lösningsmedel och emulsionsavfettning. (Lst Dalarna 2008)
Vattenbaserad avfettning
Den vattenbaserade avfettningen är idag den vanligaste metoden och utförs ofta genom
doppning eller sprutning. Det finns tre olika typer av vattenbaserade avfettningsbad: alkalisk,
sur eller neutral avfettning. Den alkaliska avfettningen är vanligast och ger ett högt pH. Vid
vattenbaserad avfettning förekommer en mängd tillsatser såsom komplexbildare, tensider,
korrosionsinhibitorer m.m. Förbrukade avfettningsbad innehåller en mängd föroreningar från
godset, t.ex. bearbetningsvätskor eller olja (Lst Dalarna 2008).
Avfettning med organiska lösningsmedel
Detta var tidigare den vanligaste avfettningsmetoden. Om processen inte sluts in avgår det
mesta som förbrukas som utsläpp till luften. Lösningsmedlen kan delas upp i halogenerade,
petroleumbaserade och övriga organiska. Bland de halogenerade medlen var klorerade
kolväten tidigare vanligt, särskilt trikloretylen (tri). Tri är förbjudet för yrkesmässig
användning sedan 1996 och får endast användas på dispens. Andra klorerade medel som nu är
förbjudna är metylenklorid, 111-trikloretan och CFC. Petroleumbaserad avfettning innebär
tvättning i lösningsmedel. Exempel på sådana medel är fotogen, kristallolja, varnolen,
lacknafta m.m. Bland de övriga organiska medlen kan nämnas etyllaktat och etanol som är
betydligt bättre ur miljösynpunkt. Båda är vattenlösliga och biologiskt lätt nedbrytbara. (Lst
Dalarna 2008)
Emulsionsavfettning
Vid emulsionsavfettning sprutas i regel emulsionen på godset, detta är en kombination av
alkalisk avfettning och lösningsmedel (vanligen petroleumbaserade) (Lst Dalarna 2008).
Emulsionen består av vatten, ett organiskt lösningsmedel (t.ex. lacknafta) och något ytaktivt
ämne (Lst Jönköping 2007).
Värmebehandling/härdning
Värmebehandling eller härdning innebär att materialet upphettas till en önskad temperatur
under en viss tid och därefter får svalna. Syftet med behandlingen är att ge materialet ökad
hållfasthet och hårdhet, göra materialet segare eller förbättra strukturen (Lst Dalarna 2007).
Vid värmning i saltbad används barium- eller strontiumklorid. Vid avkylning kan kylmedel
innehållande cyanider, nitriter, barium- eller strontiumklorid användas. Även kylning i olja,
vatten och luft används. Blybad kan förekomma i liten omfattning (Lst Jönköping 2007).
3(5)
Ytbehandling
Ytbehandling är en process som förekommer vid verkstadsindustrier och är mycket
kemikalieintensiv. Ytbehandlingen kan vara kemisk, elektrolytisk eller mekanisk/fysikalisk.
Syftet med ytbehandlingen är oftast att öka korrosionsbeständigheten men också för att ge en
fin yta, ge underlag för lackering m.m. Ofta behandlas varje material med flera olika
delprocesser, efter varje delprocess sköljer man materialet. (Lst Uppsala 2001)
Det finns även termiska ytbehandlingsprocesser.
Kemiska processer - avfettning
Behandlas på föregående sida under Avfettning.
Kemiska processer - betning
Betning används för att få bort glödskal efter svetsning, rost och andra typer av oxidskikt som
bildats på metallytan. Betning sker oftast genom neddoppning av godset i syra. Även
behandling med komplexbildande salter och betpastor förekommer. De vanligaste
betkemikalierna är fluorvätesyra, salpetersyra, saltsyra, svavelsyra, fosforsyra, kromsyra,
organiska syror, natriumhydroxid och väteperoxid. Betning ger upphov till sura eller alkaliska
bad samt sköljvatten som kan innehålla lösta metaller, fluorider, nitrater, klorider, sulfater,
fosfater, kromater, cyanider och andra komplexbildare. (Lst Jönköping 2007)
Kemiska processer - metallbeläggning
Kemisk metallbeläggning sker utan någon yttre strömkälla (jämför elektrolytiska processer
nedan) och sker oftast med koppar eller nickel. Processbaden innehåller förutom metallsalter
även reduktionsmedel, komplexbildare och andra kemikalier (Jönköping 2007).
Metallsalterna reduceras och omvandlas till metalliskt nickel eller koppar på godsets yta.
Elektrolytiska processer
Vid elektrolytiska processer fälls ädlare och mer motståndskraftiga metaller ut som ett
skyddande skikt på oädlare metaller. Föremålet som ska behandlas placeras som katod i en
saltlösning innehållande joner av den metall som godset ska beläggas med (Lst Dalarna
2007). Lösningen kan även innehålla syror, baser, cyanider och andra tillsatser (Lst Jönköping
2007). Exempel på elektrolytiska processer är förnickling, förkromning, kromatering och
förzinkning.
Termiska processer – varmdoppning
Varmdoppning innebär att ett föremål doppas ner i en smält metall som därvid bildar en
ytbeläggning på föremålet. Den vanligaste varmdoppningsmetoden är varmförzinkning (som
används för rostskydd). Övriga metaller som kan varmdoppas är t ex en zinkaluminiumlegering samt tenn. Tenn avsedd för varmdoppning innehåller ofta stora mängder
bly. (Naturvårdsverket, 1997b)
Termiska processer – termisk sprutning
Termisk sprutning innebär applicering av metaller och legeringar, samt även keramer och
plaster, i smält eller halvsmält form på en yta. Miljöpåverkan vid termisk sprutning sker
genom spridning av stoft från sprutningen. (Naturvårdsverket, 1997b)
Mekaniska processer
Vid dessa processer sker bearbetningen genom mekanisk nötning för att avlägsna ojämnheter
i materialet. Vid trumling placeras godset i en roterande trumma tillsammans med
trumlingsmedel. Trumlingen kan ske torrt eller genom våttrumling. Vid våttrumling används
4(5)
vatten eller olja med tillsats av kemikalier och slipmedel. Vissa rostskyddsmedel som används
i trumlingsvattnet innehållet kromsyra. Som slipmedel används bl.a. aluminiumoxid,
kiselkarbid, stål, korund och granit (Lst Jönköping 2007). Blästring är en annan mekanisk
metod som innebär att sand eller småpartiklar sprutas mot godset. Tidigare använde man
kvartssand men efter att det förbjöds 1976 dominerar metallbaserade blästringsmedel, t.ex.
stålsand (Lst Dalarna 2007).
Fysikaliska processer
Fysikaliska ytbehandlingsprocesser innefattar vakuumdeposition och jonimplantation.
(Naturvårdsverket, 1992)
Lackering
Det finns tre olika typer av lackering: våtlackering, pulverlackering och elektrodopplackering.
De vanligaste föroreningarna vid lackering är organisk substans från lösningsmedel och
bindemedel, tungmetaller från lackens pigment, härd- och termoplaster samt alkali som
använts som tillsatsmedel (Lst Uppsala 2001). Avfall i form av bl.a. färgslam, filter eller
lösningsmedelsrester kan uppstå (Naturvårdsverket 1997a).
Montering och hopfogning
Tekniker som lödning, svetsning och limning kan användas. Lödning består i att en
metallegering med lägre smältpunkt än de hopfogade delarna får smälta och stelna i fogen.
Svetsning innebär hopsmältning av delarnas kontaktytor, slagg i form av metalloxider kan
uppstå. Lim härdar ofta under lösningsmedelsavgång. (Lst Uppsala 2001)
Gjutning
Utifrån vilka material som används vid gjutningen indelas gjuteriindustrin i tre huvudgrupper;
järn-stålgjuterier, lättmetallgjuterier och tungmetallgjuterier. I järn-stålgjuterier är järn den
viktigaste beståndsdelen i materialet. I lättmetallgjuterier är det vanligast att man gjuter med
aluminium. I tungmetallgjuterierna gjuter man oftast med koppar och kopparlegeringar men
även gjutning med bly, nickel och zink är vanligt. (Lst Stockholm, 2005)
Det första steget vid gjutning är att smälta ner metallerna som gjutgodset ska bestå av. I det
andra steget sker själva gjutningen då den smälta metallen hälls eller pressas i formar.
Formarna tillverkas av sand, bindemedel och eventuellt tillsatsmedel. Exempel på bindemedel
är lerbindemedel (framförallt bentonit), organiska bindemedel (t.ex. fenolhaltiga hartsoljor),
plastbindemedel (innehåller bl.a. furan) och vattenglas (Na2SiO3). För att undgå vidhäftning
av sand behandlas formarna med sk black. Gjutgodset kyls, rensas (bl.a. genom slipning,
blästring, trumling) och sandformarna slås sönder för att frilägga gjutgodset. (Dalarna 2007)
Formarna som används vid gjutning kan vara engångsformar (förbrukas vid gjutningen) eller
permanentformar. Engångsformar tillverkas av sand, gips eller keramiskt material och
stabiliseras ofta med bindemedel. Vid kokill- och pressgjutning används permanentformar
tillverkade i gjutjärn eller stål. (Lst Stockholm, 2005)
Föroreningar och spridningsrisker
Vilka föroreningar som kan finnas beror på vilka metoder man använt och under vilken
tidsperiod man bedrev verksamhet. Kemikalieanvändningen inom verkstadsindustrin
domineras generellt av skärvätskor, avfettningsmedel, hydrauloljor och kemikalier från
ytbehandlingsanläggningar (Lst Kronoberg 2004). Ytbehandling av metaller kan orsaka
5(5)
föroreningar som cyanider, fluorider, aromatiska och klorerade lösningsmedel, fenoler, PAH
och PCB. (Lst Jönköping 2007).
De föroreningar man påträffar kring gjuterier är främst olika metaller. Läckage av metaller
och fenoler från tidigare deponerad gjutsand kan förekomma. Även det skrot som ska
omsmältas kan ge upphov till markföroreningar i form av oljor, skärvätskor och metaller. (Lst
Västmanland, 2004)
Kemikalier som bedöms ha störst farlighet vid verkstäder är klorerade lösningsmedel som ofta
används vid avfettning. De är toxiska, svårnedbrytbara och bioackumulerbara (Lst Dalarna
2008). Spridningen sker i fri fas, kan ske genom betonggolv eller asfalt och p.g.a. hög densitet
så lägger de sig ofta på djupet i marken. Lösningsmedlen är flyktiga, gaserna kan
transporteras upp genom jordlagren och in i byggnader vilket gör att människor kan
exponeras. Även intag av grundvatten som är förorenat av lösningsmedel kan vara en
exponeringsväg (Lst Dalarna 2008).
Avfall från verkstadsindustrier lämnas idag ofta för omhändertagande på annat håll. På äldre
industrier kan avfall dock ha deponerats eller grävts ner på fastigheten. Avfall som uppstår vid
verkstäder är bl.a. stoft, metallslam, oljehaltigt spån, oljeemulsioner, färgslam och
lösningsmedelsavfall (Lst Jönköping 2007). Om gjutning av metaller har förekommit kan
även avfall i form av gjutsand och slagg uppstå (Kronoberg 2004).
Process- och avloppsvatten släpptes förr ofta ut direkt i det närliggande området utan
förbehandling och kan ha förorenat mark eller vattendrag. Vid utsläpp till ytvatten kan bl.a.
metaller sjunka och anrikas i sedimenten (Lst Dalarna 2008). Numera sker rening genom bl.a.
metallutfällning och slamavskiljning före utsläpp till recipient eller avloppsnätet (Lst Dalarna
2007). När man började med rening uppstod avfall i form av metallhydroxidslam. Detta slam
späddes i vissa fall ut med sköljvattnet och släpptes därefter ut. Det kunde också förvaras i
tunnor som i vissa fall grävdes ner. (Lst Dalarna 2007).
Utsläpp till luft sker bl.a. av lösningsmedel i ångfas samt stoft, slipdamm m.m. Dessa utsläpp
sprids med vinden och det är mindre troligt att detta blir ett problem på själva fastigheten (Lst
Dalarna 2008).
Referenser
Länsstyrelsen i Jönköpings län 2007: Att tänka på vid inventering enligt MIFO fas 1 av
industrier som använt klorerade lösningsmedel.
Länsstyrelsen i Uppsala län 2001: Inventering av förorenade områden, verkstäder.
Länsstyrelsen i Dalarnas län 2007: Metallverk, metallgjuterier och ytbehandling.
Länsstyrelsen i Dalarnas län 2008: Inventering av förorenade områden – verkstadsindustrin.
Länsstyrelsen i Kronobergs län 2004: Inventering av förorenade områden –
verkstadsindustrier.
Länsstyrelsen i Jämtlands län 1992: Inventering av miljöstörande verksamhet – sågverk och
verkstadsindustri.
Länsstyrelsen i Stockholms län 2005: Förorenade områden – inventering av gjuterier i
Stockholms län.
Länsstyrelsen i Västmanlands län 2004: Inventering av förorenade områden inom
gjuteribranschen.
Naturvårdsverket 1997a: Branschfakta – verkstadsindustri, lackering av metall.
Naturvårdsverket 1997b: Allmänna råd 97:5 – oorganisk ytbehandling.
Naturvårdsverket 1992: Branschkartläggningen – etapp 1.