有机溶剂清洗除油是利用有机溶剂对油脂的溶解作用而清除表面油污的除油方法。常用的溶剂有煤油、汽油、酒精、甲苯、丙酮、三氯乙烯和四氯化碳等。这种方法的特点是操作简单,适应性强,基本上不腐蚀金属,对皂化及不皂化油脂都能除去。缺点是某些溶剂易燃,有一定毒性。常用的除油清洗方式有浸泡擦刷法、喷淋法及蒸气法。
浸泡擦刷法 将工件浸渍于溶剂中,用机械搅拌和擦刷的方式除去油污。
喷淋脱脂 将溶剂通过喷嘴对工件表面进行喷淋,在溶剂的冲刷作用下除去油脂相固体污物。喷淋脱脂后,一般要接着再用清洁的溶剂漂洗。
蒸气法 蒸气除油要在专门的蒸气箱内进行,溶剂一般为三氯乙烯、四氯化碳、二氯甲烷等。将工件悬挂在蒸气箱的上部,溶剂放在蒸气箱的底部并加热,溶剂蒸气冷凝于工件表面,溶掉的油脂随冷凝的溶剂回流到溶剂吸收器中,再行加热成蒸气,因为溶剂气化温度低,可保证蒸气总是清洁的。溶剂在箱内反复循环,消耗量少,所以这是经济有效的除去油脂的方法。三氯乙烯蒸气对人体有害,工作时要特别注意安全。
化学碱液清洗除油是利用碱性介质对油脂的皂化或乳化作用,分别将工件表面皂化性油污或非皂化性油污除去的方法。化学碱液除油是较常用的除油方法之一,与有机溶剂除油相比,具有无毒、不易燃、操作方便、设备简单、经济性好等优点。在除油同时可以除掉附在工件表面上的金属碎屑及混在油脂中的研磨料、炭渣等杂质。缺点是对某些金属有一定的腐蚀。
碱液清洗一般都采用浸洗方法,适用于尺寸不太大的工件。碱液浓度和温度参数可根据工件批量,零件几何形状以及油污程度,要求达到的清洁度等作适当调整。用手工清洗时,操作温度不可过高,碱液浓度也应选用低指标,一般低于30 g/l,操作时要防止碱液伤害皮肤和眼睛。经过碱液清洗后的工件,应立即用软水漂洗或冲洗并烘干。
电化学除油又称电解除油,其基本原理是:在碱性电解液中,以工件为阴极或阳极,以铁板或镀镍板为阳极或阴极,在通电的情况下,氢气或氧气在工件表面电解析出,析出的氢气或氧气气泡对工件表面油污产生强烈的机械撕裂和冲击作用,促使油污脱离工件表面;同时,氢气或氧气还对工件表面附近的溶液进行搅拌,促使溶液不断地循环更新,加速了碱性电解溶液对工件表面油污的皂化和乳化作用,使工件表面油污得到清除。根据工件所处的极性不同,电化学除油分为阴极除油和阳极除油。
对于被油脂浸透的铸件等多孔质工件,一般用溶剂或碱液清洗,仅能达到把工件表面的油污除去的效果,很难清除微孔中的油脂。采用加热除油方式,对工件进行200~350℃低温加热,使微孔中的油挥发、碳化,即可将油脂除去。采用加热方式除油时应注意清除表面残留积碳。
水基清洗剂是一种工业用洗涤剂,它由表面活性剂和少量添加剂组成,有粉状、膏状和液态三种形式,一般呈碱性。水基清洗剂除油清洗的原理是:水基清洗剂与水配成水溶液,水溶液中表面活性剂分子对工件表面油污物产生乳化和分解作用,工件表面水溶性污物被水溶解,从而达到表面除油清洗的目的。水基清洗剂除油是近年来得到迅速发展的一种除油清洗方法,它以水代油,具有节省能源、成本低、劳动条件好、使用安全、低污染等特点。常用的水基清洗剂除油清洗方式有浸洗法、冲洗法、蒸汽法和超声波法等。
将清洗液用高压泵加压从喷嘴喷出形成高速射流射向工件表面,高速射流在工件表面产生冲蚀、疲劳和气蚀等多种机械、化学作用,从而将工件表面油脂、污垢等除去。高压喷射清洗除油常用的清洗液有水、水基清洗剂溶液。高压射流清洗除油的主要特点是冲刷力大、清洗效率高,能除去严重表面油污和固态污垢,特别适合形状复杂和大型工件的除油清洗。
超声波清洗除油的原理是:超声波使液体产生超声空化效应,液体分子时而受拉、时而受压,形成一个微小空腔,即所谓“空化泡”。由于空化泡的内外压力差十分悬殊,待空化泡破裂时,会产生局部液力冲击波(压力可达几十至几百MPa)。在这种压力作用下,会使粘附在工件表面的各类油脂、污垢剥落。与此同时,在超声场的作用下,清洗液流动性增加,对油脂、污垢的溶解和乳化作用加速,从而进一步强化了除油清洗。
常用的超声波清洗除油方式是将工件浸入盛有清洗液的超声波清洗槽内,清洗液可以是有机溶剂、化学碱性清洗液或水基清洗剂溶液。超声波由清洗槽底部辐射至清洗液内进行清洗。对清洗要求严格的零件还可采用多步清洗法,也可采用先喷射清洗,然后再采用超声波清洗。超声波清洗除油所使用的溶液其浓度和温度比相应的化学除油、电化学除油低,减少了工件表面金属的腐蚀。超声波清洗除油还具有操作简单、清洗质量好、清洗速度快、能快速清洗含有孔洞、空腔和沟槽等形状复杂工件的特点,而且易于实现机械化和自动化。
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