提高清洗效率的金属零件清洗新工艺

!" ! 引 言 工业清洗主要用三类清洗剂，即混合烃类（ 石油熔 剂）、卤代烃类熔剂、表面活性剂为主的水基清洗剂。混 合烃类由于能源紧张，易燃易爆，先进工业国已不使 用。卤代烃类如 #$#%&&、四氯化碳、&%&%& 三氯乙烷 （ 简称 ’()） 是目前国际上清洗行业应用最广泛的清 洗剂。但该类清洗剂毒性大，自身稳定性差且严重破坏 臭氧层，因此，&**! 年《 关于消耗臭氧层物质的蒙特利 尔 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 书》 规定：控制和逐步淘汰 ’()。我国政府于 &**!年制定《 中国消耗臭氧层物质逐步淘汰 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 》，要 求我国清洗行业在 !+&+年前淘汰 ’()。为保护环境和 人类健康，本文介绍用去油污能力强、无毒无害的水基 清洗剂清洗金属零件的新工艺。 " 新工艺的技术关键 利用水基清洗剂超声波清洗使金属零件表面无油 泥污垢，无锈无蚀，达到技术质量要求。 !"# 水基清洗剂的选择 水基清洗剂按配方分单一型、复合型、含助剂复合 型、两亲溶剂型、两相复合型、低泡型等。由于工业污物 多样，金属清洗几乎不用单一型；两相复合型尽管去污 能力强，但因一相仍为有机溶剂，同样存在毒性大、污 染环境等缺点；低泡型清洗剂中，单纯聚醚型清洗剂清 洗能力不足，加消泡剂的往往寿命短；两亲溶剂型清洗 剂在水和油中都有溶解作用，具有广泛的发展前途，但 目前表面活性剂的组分没有突破，只是在复合型和含 助剂复合型基础上添加多种助剂和溶剂，无更新产品； 含助剂复合型由于加入无机助剂使表面活性剂量相对 减少，使寿命降低，一般只用于修理行业；复合型是金 属清洗剂优选品种，它主要是表面活性剂复合产生协 同效应，改善了其性能，能满足除油去污、防锈防腐、稳 定无毒的要求，国内该产品有 ,++ 多种，按介质分为酸 性、中性、碱性。考虑金属零件表面去污防腐的要求，依 据 -./!!0%1!选用中性介质清洗剂，2-304&&。 !"! 清洗方法 用超声波加温清洗。溶解力、表面活性力和物理力 综合可达到清洗最佳效果。物理力和清洗液同时冲击 金属表面污物，能有效破坏污物与金属的粘附。提高清 洗液温度，可以改变污物性质，加速污物粒子运动，促 进金属、清洗液及污物间平衡。一般来说，温度提高 &+54&/5，清洗速度可提高一倍左右。超声波清洗是发 射源发出超声波扩散在清洗液中，使金属表面产生压 力，液体被激发生成细小的气泡，气泡被清洗液蒸气充 满，很快破裂出现空化现象。空化作用产生强大的冲击 力（ 几十兆帕）使污物破碎，在超声场作用下从零件表 面去除。所以说超声波清洗是一种高效清洗方法，特别 是低频声波具有较强渗透能力，有利于有孔、沟槽的复 杂零件的清洗。由上面分析初步确定超声波工作频率 为 !+4/+6-7，清洗液温度控制在 8+4"+5。 !"$ 用水基清洗剂清洗过的零件，还必须脱除零件表面 的残留物及水膜，以防止二次污染。常用漂洗来去除表面 金 属 零 件 清 洗 新 工 艺 张春侠 &， 彭引平 ! （ &9西北轻工业学院，陕西 咸阳 "&!+1&； !9彩虹彩色显像管厂，陕西 咸阳 "&!+!&） 摘 要：主要介绍用水基清洗剂超声波加温清洗金属零件的新工艺，旨在提高工作效率，满足零件清洗要求， 尽快淘汰 !"#类清洗剂，避免环境污染，保护人类健康。 关键词：金属零件；油污；水基清洗剂；锈蚀 中图分类号：:-&0! 文献标识码：; 文章编号：&++!%!,,,（ !++&）+"%++!"%+! #$% %&’( &) *+$ ,$*-. /-’*0 %-0+1)2 345#6 7+8)9:1-&; <=#6 >1)9/1)2! <&9=>?@ABCD@ EFD@E@G@C >H IEJA@ EFKGD@?L MENFLNFJ "&!+1&O !9#NEA>FJ P>I>G? QEP@G?C @GRC QINF@ MENFLNFJ "&!+!&S 5?0*’-@*A :AC N?@EPIC TNEIL DC@ H>?@A N FCB B>?6U PICNFDEFJ TCN@NI QN?@D @> GDC BN@C?%PICNFDC? NFK DGQC?D>FEP BNVC ACN@EFJU E@ ED H>? ETQ?>VEFJ RCFCHE@ CF@C?Q?EDCU Q?>KGP@ WGNIE@L NFK WGEP6IL BNDAEFJ >G@ ’()U @> Q?>@CP@ QC>QIC ACNI@A H?>T CFVE?>FTCF@NI Q>IIG@E>F9 B$C %&’D0A TC@NI QN?@DO BND@C? >EIU BN@C?%PICNFDC?U BNDA 万方数据 残留的清洗液，一般水温不高于 !" #；漂洗完的零件表 面仍有一层水膜，须脱水烘干处理，温度控制在 !"#$ %"#为宜，温度太高易产生水印，温度太低水膜不能完全 消失。常用的方法有热风吹干、远红外干燥、甩干或用吸 水剂等。热风吹干易形成水印，烘干易留褐斑，吸水剂仍 有残留水迹且寿命短而不经济。本工艺采用远红外脱水 再烘干达到脱水效果，彻底有效而又经济地清除污垢。 ! 清洗工艺 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 及工艺参数 工艺流程：超声波清洗!超声波漂洗!超声波脱 水!烘干 （ &）清洗液浓度：适当的清洗液浓度是保证清洗 质量的前提。试验发现，浓度太低，难以达到清洗质量； 浓度太高，清洁度反而不好，还增加漂洗的难度。清洗 液浓度控制在 ’$%(时，去油污效果最好，也易漂洗。 （ )）超声波清洗时间：超声波清洗是利用空化效应原 理，用较低的工作频率可达到很高的清洗力，清洗效果是一 般清洗的几倍、甚至几十倍。一般来说，时间太短，不能完全去 除油污；时间过长，零件表面会锈蚀，同时影响工作效率。试验 发现超声波清洗时间控制在 *$’+,-即可满足工艺要求。 （ *）清洗液温度：一般来说，温度升高有利于超声 波空化效应，清洗效果好，但温度升高，蒸气压提高，反 而会减弱超声波的空化效应，同时，温度太高，清洗液 稳定性下降，也影响清洗效果。试验发现，清洗液温度 控制在 ’" #$!" #时，清洗效果最好。 " 注意问题 （ &）根据零件结构的复杂程度，可适当增加清洗、 漂洗次数。 （ )）为保证清洗效果，要适当补充或更换清洗液； 同时注意必须用纯水或去离子水，以防硬水中 ./0、1/)0 等杂质影响清洗效果。 （ *）为防止二次污染，可在清洗、漂洗槽中增加油 水分离装置。 （ 2）为防止水对金属的氧化腐蚀，一是要有严格 的清洗工艺方案；二是清洗完的零件要尽快烘干，不宜 在烘箱中放置太久。 （ ’）为防止超声波对零件空化腐蚀、零件变形或 噪音过大，应根据零件结构、材料等特点，选择合适的 超声波工作频率。 # 结 语 水基清洗剂超声波加温清洗金属零件的工艺经现场 使用，工作效率是原来的 &3*$&3’倍，经检测清洗效果完 全满足技术要求，而且无毒无害，保护环境和人类健康。 （ 编辑 永 平） 作者简介：张春侠（ &4!’5），女，讲师，主要从事产品工艺开发，工装 及模具设计，设备维修改造等工作。 收稿日期：2000-10-17 )6 为了保证轴类零件内外圆的同轴度，通常采用夹一 端外圆、另一端搭中心架的工艺方法，但对长度较长、同 轴度要求较高的轴类零件，这种工艺方法很难保证加工 精度。为此，我们设计了如图所示的夹具，使用效果很好。 图中工件长为 & """ ++，同轴度要求! "3"* ++。 夹具的两支架 ! 支承在车床导轨上，支承架上部可以 用开合式，以便于工件装夹。支架 !内镶有铜套 6，工件 % 外圆与铜套 6 为小间隙配合，可以转动又无明显间 隙。工件 % 左端车工艺用螺纹，螺母 ’套在工件上，螺 母左端有拨销 *，车床主轴转动时通过卡爪带动螺母转 动，从而带动工件转动。卡爪 &夹紧平头顶尖 )，工件 左端面与支架 ! 之间有平面轴承 2 以消除轴向间隙。 为了防止件 ) 和件 ’ 平面磨损，可将平面淬火或镶硬 质合金。车床主轴转动时，通过三爪夹具、平头顶尖、 销、平面轴承带动工件转动来进行镗孔加工。用这种夹 具加工的孔，同轴度度完全达到设计要求。 （ 编辑 明 涛） 作者简介：孙靖圻（ &42*5），男，高级工程师，靖江叉车总厂副总工程 师，江苏省工艺管理研究会高级诊断师，主要从事叉车改 型设计、工艺装备设计制造及技术管理工作，《 机械工程 师》杂志通讯员。 收稿日期：)"""5&)5&4 保证内外圆同轴度的夹具 孙靖圻 （ 徐工集团靖江叉车有限公司，江苏 靖江 )&2’""） !!!!!!!!!! !!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 万方数据 科技与创新 国防科技大学学报 第 33 卷，第 7 期 2011 年 2 月 文章编号：1671-88911（2011）22-2297-51 金属清洗增效剂 脂肪酸甲酯乙氧基化物及其磺酸盐 孔凡杰 中国人民解放军装备再制造研究中心 北京 100072 金属清洗、钢铁除油脱脂等硬表面清洗，都 会用到大量的表面活性剂，这些表面活性剂主要 是壬基酚或脂肪醇聚氧乙烯醚系列，如陶氏的 NP 系列、巴斯夫的 TO 系列、沙索 AEO 等产品。也会 用到一些阴离子产品，如十二烷基苯磺酸钠 LAS、 醇醚硫酸钠 AES 等。 以上这些表面活性剂都具有较好的乳化除油 等性能，但是分散性能普遍较差。国内的金属清 洗剂往往都是由以上表面活性剂复配而得，因此 普遍存在的问题就是泡沫太高，分散性能差，油 污容易反沾污在金属表面，并且除油脱脂速度慢， 低温条件下清洗效果更差。脂肪酸甲酯乙氧基化 物 FMEE 及其磺酸盐 FMES 凭借其低泡沫与强大的 分散和防沾污能力，弥补了常规表面活性剂这一 缺陷。 国外的金属清洗剂，如汉高的产品，则具有 良好的防止油污反沾污的性能，清洗效率高、清 洗速度更快，常温亦有较好的清洗效果。根据2007 年汉高公开的金属清洗剂相关专利 Nr40 2007 091 330.5，汉高公司使用脂肪酸甲酯乙氧基 化物磺酸盐 FMES 代替了其它阴离子产品，从 而解决了清洗时间慢、低温效果差、油污容易 反沾污等一系列问题。 3M 新材料公司于 2008 年正式宣布，全新 的 Novec 系列工业清洗剂正式推向市场，该系 列的产品使用了大量的脂肪酸甲酯乙氧基化 物 FMEE，从而使常温下也可获得极佳的净洗效 果。 FMEE 类的表面活性剂，凭借其强大的分 散净洗能力、较低的泡沫性能，已经在纺织前 处理、纸浆脱墨等领域得到了广泛应用；在工 业清洗领域，利用 FMEE 或 FMES 代替部分常规 表面活性剂，降低原料成本，提高净洗效果， 减少净洗时间，悄然成为工业清洗的必然的选 择。 孔凡杰：男，北京人，长期从事各种国防设备的清洗和养护工作。 联系方式：kongfanjie1967@163.com。