9.3.1清洗劑
清洗劑主要分為兩類,即有機溶劑和水溶液清洗劑。
(1)有機溶劑(organic solvent)
有機溶劑可分為易燃和非易燃(大多數)溶劑。礦物油產品諸如汽油、煤油、柴油、鬆香水等都屬於易燃溶劑類。其他的有機溶劑還有丙酮和酒精。這些溶劑用來對油汙進行常溫脫脂。
常溫脫脂的方法用於小規模地清除油汙,比如用布來進行手工清洗,或是在一個清洗容器中清洗產品。使用清洗容器的好處在於那些使用後多餘的溶劑會被保存在一個存儲器中,並可以被提煉和再使用。
使用溶劑進行高溫脫脂的方法是在除油溶劑的蒸氣中使用。在這種方法中,要將被清除油汙的物件懸吊在溶劑的蒸氣之中。
(2)水溶液清洗劑(aqueous cleaning agent)
根據酸含量可將水溶液清洗劑分為三類,即酸性(acid)、中性(neutral)和堿性(alkaline)。
中性和堿性清洗劑專門用來脫脂處理。水溶液清洗劑最好是在加溫的條件下使用。溫度越高,油的黏度就會越低,清洗效果就越好。
堿性清洗劑根據被清洗的材料,可分成三類:
① 強堿,用於鋼和鎂材料以及嚴重的汙染;
② 弱堿至中等堿性,用於輕金屬、銅、鋁、鋅等材料以及中度的汙染;
③ 中性清洗劑,用於敏感的金屬材料以及輕微的汙染。
所示為從強堿到強酸清洗劑的幾種組成以及其適用場合。
清洗劑是根據所要清洗的材料來選用的。對於鋼和鐵,可以用以氫氧化鈉和碳酸鹽為基礎的、pH值在11~14的範圍內的強堿清洗劑,而在有電鍍的後處理時,通常不能使用矽酸鹽。對於銅和銅合金,可使用弱堿清洗劑。對於鋅、鋁及它們的合金,pH要在8~11之間,因為在更高的pH下,金屬會被溶解。
脫脂使用最多的清洗劑種類是強堿和弱堿,且逐漸使用中性清洗劑。
堿性清洗劑可清除植物油、動物油以及礦物油和油脂,也可以清除固體汙物顆粒。在清洗時,植物油和油脂被皂化;礦物油和油脂被乳化(並非所有的堿性清洗劑都具有乳化功能);固體顆粒則先是被從粘附的表麵上除下,再被封裹起來,這樣它們就能被漂洗掉。在乳化時,清洗劑中的某種表麵活性物質與油汙相互作用,從而使油汙分解成很小的微滴而被清洗劑吸收。
清洗時所產生的油汙物,漂浮在液體表麵,要用撇取浮沫的辦法來清除。也可以讓液體溢出到一個收集油汙的地方,還有一些配有撇除手臂等裝置也可用來清除這些油汙。
9.3.2清洗方法
常用的清洗方法有:手工清洗,浸洗法,噴洗法,高壓清洗法,蒸氣脫脂法。
(1)手工清洗(manual cleaning)
除了在工作台上使用清潔布或者用蘸油刷子來清洗小的物件外,還廣泛地使用清洗容器。適用的清洗劑有汽油、煤油、柴油、乙醇和中性水溶液清洗劑。所示為手工清洗裝置,這種清洗裝置包含有一個工作麵,在其下麵有一個裝清洗劑的容器;清洗劑由泵抽上來,再通過一根管道至刷子或噴頭;利用刷子,可獲取足夠的外力以去除汙物。
如果清潔度的要求不是很高的話,該方法具有足夠的清洗效果。對於精加工表麵的預清洗來說,這種清洗方法並不是太好,隨後還要進行更高清潔度的清洗。
手工清洗操作簡單,但生產率低,適用於單件小批量生產的中小型零件及大件的局部清洗,特別在預清洗中應用較多。預清洗作為最終清洗的一個預先操作,其優點是易於去除那些較粗的汙物,而使其不會在幹燥時粘附在工件表麵,不然的話,在以後操作中就會很難清除。這種方法主要用於那些在下一步加工處理之前,要先存放一段時間的零部件的清洗。
(2)浸洗法(immersion cleaning)
在浸洗機中清洗金屬產品是一個廣泛應用的方法,它既可用有機溶劑又可用水溶液清洗劑。該方法是將產品在清洗槽的清洗劑中浸泡一定的時間(2~20min)。所需的時間取決於使用的清洗劑、物品是否運動以及清洗劑溫升情況。該方法操作簡單,多用於批量較大的粘附油垢較少且形狀複雜的零件的清洗。
浸洗法常用於串級清洗係統,在此係統下,使用少量的溶劑可達到高的清潔度。
通常,產品在液體中所放置的位置也是很重要的。產品安放的位置或者產品相互的間隔情況,都要使產品能得到充分的清洗。在放置產品時要小心,不可損傷那些有粗糙度要求的表麵。對於產品上的盲孔和洞穴,必須把裏麵傾空。為使產品能被安放得妥當,會用到各種各樣的支撐裝置,這些產品支撐裝置主要是由塑料製成的。將產品放在支撐裝置上時,應使產品表麵與支撐裝置的接觸盡量的少。對於薄壁產品要小心輕放,防止變形。