前文我們介紹了汽車生産車間脫脂的内容和原理, 今天我繼續探讨脫脂的其它的相關内容。
影響脫脂的因素
脫脂質量的好壞主要取決于脫脂溫度、脫脂時間、機械作用和脫脂劑四個因素。
(1). 脫脂溫度
總的來說,溫度越高,脫脂越徹底。這是因為三方面的原因,第一,溫度使油污的物理性質發生變化,例如滴落點高的防鏽脂、凡士林、固态石蠟等,在比較低的溫度下,即使采用高濃度的堿液也難洗淨。但是,當提高油污的溫度,它們的粘度就降低,甚至形成液滴而利于除去。第二,促進化學反應的進行,一般地說,溫度每上升10℃,化學反應速度提高1倍。第三,加速表面活性劑分子的運動,從而促進浸潤、乳化、分散等作用。随着溫度的升高,溶液對污物的溶解能力也提高。但是,并不是所有場合都是溫度越高越好,各種脫脂劑都有其合适的溫度範圍,在采用某些種類表面活性劑的脫脂液中,過高的溫度會使表面活性劑析出集聚如同油珠附着在表面上,造成磷化膜發花不均勻。
(2). 脫脂時間
在脫脂操作中,必須保證有足夠的脫脂時間,壓力噴射脫脂時間一般為1.5~3min,浸漬脫脂一般用3~5 min(視油污的種類和多少而定)。增加脫脂時間,即延長脫脂液與油污的接觸時間,從而提高脫脂效果。油污越多,脫脂時間就會越長。但在流水作業中,往往不允許采用太長的時間,這就需要從其他的影響因素中去赢得時間,如先用噴射預脫脂1 min,再用浸漬法脫脂3 min。
(3). 機械作用
在脫脂過程中,借助于壓力噴射或攪拌等機械作用是非常有效的,因為,噴射時迫使新鮮的脫脂溶液與工件表面有良好的接觸,而且整個脫脂溶液含量均勻,有利于提高脫脂效果;噴射時依靠機械作用力促使脫脂劑滲透和破壞油膜,從而有效地迫使油污脫離工件表面;噴射時促使脫離工件的油污乳化和分散于脫脂溶液中,防止油污再吸附到洗淨的工件表面上。
在中、低溫脫脂中,機械作用尤為重要。一般地說,壓力噴射脫脂比浸漬脫脂速度要快1倍以上。噴射壓力通常為0.1~0.2MPa,但用于噴射脫脂的脫脂劑必須是低泡的,以免泡沫過多影響正常操作和脫脂液流失。浸漬脫脂也不能認為是靜止浸漬,必須裝備有循環泵,使槽液不停地攪動。
(4). 脫脂劑對脫脂效果的影響
脫脂劑的組成及使用方法對脫脂效果有很大的影響。例如,含有表面活性劑的堿液脫脂劑比單獨的堿性溶液脫脂效果好。對于滴落點高的固态和半固态油脂,用溶劑清洗比用其他脫脂效果好。為了提高油污的乳化和分散能力,适當提高脫脂劑中表面活性劑的含量是有效的,不同的表面活性劑品種及不同的堿性物都使脫脂效果産生一定差異,良好的脫脂劑都是經過大量的試驗和反複的篩選而确定的。使用過程中,脫脂劑會不斷地被消耗,使濃度降低,因此,必須定期地補加脫脂劑,以保持必要的濃度。脫脂劑的脫脂效果與濃度并不是一個直線上升的關系。因此,對于脫脂質量要求很高的情況,不應當采取大幅度提高濃度的方法,而應該采用二次脫脂的辦法,兩個脫脂溶液可以是相同的,而且也不必額外地提高濃度。
選用脫脂劑時應考慮的因素
(1). 被處理工件的材質
因為不同的金屬在堿液中具有不同的腐蝕界限,因此,必須根據工件的材質選擇合适的pH值的脫脂劑。鋼鐵件在堿性脫脂劑中不腐蝕,但是,如果是由鋼和其他金屬構成的組合體,則必須考慮脫脂劑的pH值。各種金屬耐堿性的pH極限值及各種堿性溶液的pH值見表1-1、表1-2。
表1-1 各種金屬耐堿性的pH極限值
pH極限值 |
金屬或合金 |
pH極限值 |
10 |
黃銅 |
11.5 |
10 |
矽鐵 |
13 |
11 |
鋼鐵 |
14 |
表1-2 各種堿性溶液的pH值
堿 性 溶 液 |
1%溶液pH值 |
氫氧化鈉 |
13.4 |
偏矽酸鈉 |
12.1 |
磷酸鈉 |
12.0 |
碳酸鈉 |
11.7 |
焦磷酸鈉 |
10.2 |
三聚磷酸鈉 |
9.7 |
磷酸氫二鈉 |
9.5 |
碳酸氫鈉 |
8.6 |
(2). 被處理工件上油污的種類
要考慮工件上油污的化學性質,油污的形态,油污對底材的吸附性等情況,選用合适的脫脂劑。
動植物油是可皂化的,因而在較高的溫度下用NaOH脫脂是有效的。礦物油不發生皂化反應,用NaOH脫脂就不合适了,應該選用乳化性能好的脫脂劑才能奏效。
用一般的水基脫脂劑在低溫和中溫是很難洗淨半固态的防鏽脂,這時用溶劑脫脂是很有效的。清洗吸附性較強的防鏽油比機械油困難,因此,應該選用更好的脫脂劑來清洗防鏽油。
(3). 脫脂方式的正确選擇
在工業塗裝中,廣泛采用噴、浸和噴浸結合等三種清洗方式。
脫脂方法不同,對脫脂劑要求也不同,壓力噴射脫脂因機械作用力大,脫脂效果好,但由于是處在極易起泡的狀态下,因而選用低泡性脫脂劑是不可缺少的條件。
浸漬脫脂的機械作用較弱,因而要選用脫脂性能更好的脫脂劑,适當增加脫脂劑含量和延長脫脂時間。浸漬清洗适用于有空腔的複雜工件(如汽車車身)的去油清洗。
噴浸結合清洗方式兼有上兩種方式的特點。
(4). 注意與後續工序的配合
後續工序是酸洗還是磷化,磷化前有沒有表面調整工序,都與脫脂劑的選用有關。因為不同的前處理與磷化配套,所得磷化膜的質量不同,品質也不同。
對于脫脂,如果下道工序是薄型磷化處理,要選用低堿度的帶表面調整作用的脫脂劑;如果有單獨的表面調整工序,則需考慮脫脂效果,堿度影響不大,可不予過多考慮;如果下道工序是酸洗除鏽,則不必選用帶表面調整作用的脫脂劑,而是在磷化前單獨設表面調整處理;如工序間隔較長,則需要選用水洗後生鏽傾向較小的脫脂劑(如磷酸鹽類型的脫脂劑)或增加噴濕處理。
脫脂效果的檢查
檢查脫脂效果的方法有很多,例如:目測法、揩擦法、水浸潤法、接觸角法、硫酸銅法、殘留油分質量法、比色法、熒光法、紅外分光法等。在生産管理中,最常用的,也是最簡便的方法是水浸潤法,即觀察脫脂并水洗後的表面水膜連續完整情況。充分脫脂的表面,其水膜應完整連續,無水珠懸挂。在磷化條件正常的前提下,觀察磷化膜也能檢查脫脂效果,隻有在清潔無油污的金屬表面才能形成外觀完整的均勻磷化膜,任何清洗方面的不足都會立即顯示出來。當然現在有更先進的檢測儀器, 在執行過程中, 可以将相關數據集結上傳至數據庫,通過通訊可以直接反應的對應的人員的工位上, 一旦有出入, 直接報警提示。
在脫脂的實際應用中,經常會碰到一些問題,表1-3列舉了一些可能出現的問題及解決辦法。
表1-3 脫脂過程中常見的問題及解決辦法
問題 |
原因 |
解決辦法 |
脫脂效果不佳 |
1) 脫脂劑選擇不當 2) 脫脂時間太短 3) 脫脂溫度偏低 4) 脫脂劑濃度偏低 5) 噴射壓力低 6) 噴嘴堵塞,流量不足 7) 浸漬脫脂的機械作用力小 8) 工作液中含油量太高 9) 脫脂後水洗不徹底 |
更換脫脂劑 延長脫脂時間 提高溫度 提高濃度至工藝範圍 提高噴射壓力 定期清理噴嘴 用泵循環工作液或搖動零件 更換槽液,并控制槽液中油的質量分數小于0.4%,并加強水洗,水洗水要連續溢流 |
工作液泡沫高 |
1) 溫度太低 2) 循環泵密封處磨損而進入空氣 3) 脫脂劑選擇不當 |
提高溫度至規定範圍 更換泵的密封材料(最好選用立式泵) 更換脫脂劑 |
水洗槽泡沫過多 |
1) 水洗槽溢流量太小 2) 循環泵密封處磨損而進入空氣 |
加大溢流水量 更換泵的密封材料(最好選用立式泵) |
水洗槽堿度過高 |
1) 堿槽向水洗槽竄溶液 2) 零件帶太多的堿液入水洗槽 3) 水洗槽的溢流量太小 |
改造設備,避免竄液 改變裝挂形式,或延長滴液時間 加大溢流水量 |
零件水洗後生鏽 |
1) 工序間隔時間太長 2) 零件停在水洗段時間過長 |
工序間增加噴濕 零件不允許在此長時間停留 |
脫脂工藝的内容工藝大緻也就這些, 如果最新的改善,咱們持續修改和更新。
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