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金屬清洗工藝和清洗劑

    金屬清洗的目的是把金屬表面存在的大量油污及其他污染物基本去除。常常應(yīng)用于金屬加工的工序間清洗工藝及金屬產(chǎn)品封存結(jié)束后，使用前的去除防銹油脂的清洗工藝。因此，金屬清洗劑也歸屬于金屬加工用油。

金屬零部件在制造過程中難免會附著各類污垢，主要有：加工過程中沾染的潤滑劑、切削油劑、熱處理后的殘鹽、搬運和檢驗過程中接觸的手汗、各工序間散落的塵土以及殘留或污染了的防銹油脂等，這些污垢會影響產(chǎn)品的精度和使用性能，必須加以清洗。

一、金屬清洗工藝

     金屬清洗工藝，目前主要有超聲波清洗、浸泡清洗、溶劑蒸汽清洗、電解清洗、高壓水射流清洗、氣相清洗等，其中以超聲波清洗和噴射清洗最為普遍。

1、超聲波清洗。有效的強(qiáng)化清洗方法，適用于精密清洗要求。優(yōu)點是操作簡單、清洗質(zhì)量高、清洗速度快、能清洗有空腔和溝槽等形狀復(fù)雜的零件，易于實現(xiàn)機(jī)械化和自動化。缺點是一次性投資較高。超聲波清洗利用了超聲波在液體中的空化效應(yīng)。在超聲波的作用下，液體分子時而受拉，時而受壓，形成一個個微小的空化泡，由于空化泡的內(nèi)外壓力差十分懸殊,空化泡破裂時會產(chǎn)生局部液力沖擊波(壓力可達(dá)幾百個大氣壓),在這種壓力下黏附在金屬表面的各類污染物會被剝落。同時，在超聲場的作用下，清洗液的脈動和攪拌加劇，溶解和乳化加速，從而強(qiáng)化兩清洗。

2、噴射清洗。噴射清洗的對象是大型的、不易搬動的或結(jié)構(gòu)決定它不適合浸泡在液槽中時，需要把清洗液噴射或用刷子蘸取的方法使清洗對象表面濕潤，然后進(jìn)行清洗和沖洗，此即噴射清洗。

3、浸泡清洗。將清洗對象放在清洗液中浸泡、濕潤而洗凈，屬濕式清洗。

4、溶劑蒸汽清洗。利用有機(jī)溶劑進(jìn)行清洗的方法。

5、電解清洗和高壓水射流清洗。利用電解作用將金屬表面的污垢去除的清洗方式。高壓水射流清洗與傳統(tǒng)清洗相比，前者不會損傷被清洗物的基體，而且除銹、除漆及加工遺留的毛刺。

二、金屬加工過程中主要的清洗工序

機(jī)械加工的中間工序、精加工與組裝工序的清洗。主要采用噴霧和搖動兩種清洗方式。噴霧清洗又有采用水溶性洗滌劑和溶劑兩種。

1、機(jī)械加工中間工序清洗工序

使用水溶性洗滌劑時的常規(guī)清洗程序，一種是噴霧清洗（堿脫脂）—噴霧清洗（水洗）—噴霧清洗（上防銹劑）鼓風(fēng)—干燥；另一種是搖動浸漬清洗（堿脫脂，防銹劑）鼓風(fēng)、干燥。

使用有機(jī)溶劑時的清洗程序主要有浸漬搖動清洗—噴霧清洗—鼓風(fēng)；超聲波清洗—蒸汽清洗。

2、精加工工序中的清洗程序

板材、線材和鏈等長條材料，采用有機(jī)溶劑或堿性洗滌劑的噴霧方式。組裝后的清洗一般采用溶劑清洗方式。

電鍍前的預(yù)處理清洗，其目的是為了在金屬表面上得到附著良好的鍍層。

    熱處理操作中的清洗，主要是為了清洗黏附大量淬火油的清洗件，通常要經(jīng)歷下列工序；機(jī)械加工零件—溶劑噴霧清洗—淬火爐—堿脫脂或溶劑脫脂—熱水洗—鼓風(fēng)—回火爐。

熱、冷軋鋼板的清洗，一般是在無機(jī)金屬鹽的單體中加入少量的表面活性劑進(jìn)行電解清洗。

涂漆或粘結(jié)前預(yù)處理清洗，通常采用浸漬法或噴霧法。程序為；脫脂—水洗（除銹）—后處理—出水洗。鑄件酸洗一般用磷酸。

三、金屬清洗劑的分類及作用機(jī)理

清洗金屬表面油污的清洗劑可分為兩大類：有機(jī)溶劑型清洗劑，主要成分為汽油、煤油、柴油或鹵代烴等。水基溶劑清洗劑，主要成份為表面活性劑、堿性物質(zhì)和水。具有多方面的作用力，如表面活性劑的潤濕力、滲透力、乳化力、分散力、增溶力；堿性物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)力和水的溶解力等。在清洗過程中，根據(jù)污垢的性質(zhì)和特點，可以使用一種或兩種以上復(fù)配起來組分進(jìn)行清洗。

對表面活性劑的要求有：清洗和去污作用、泡沫性能、電解作用、化學(xué)穩(wěn)定性、乳化作用、吸附作用和解吸作用。

四、金屬清洗劑的要求和應(yīng)用

金屬清洗劑要求有良好的潤濕、增溶和乳化等表面活性，有較強(qiáng)的去油能力，清洗后的工件表面沒有油膜和油斑；對金屬無腐蝕性；對金屬有一定的防銹性；有較好的操作性，如操作簡便、可在較低溫度下使用，易被水沖洗干凈、不污染環(huán)境、三廢處理容易。

目前金屬清洗劑的標(biāo)準(zhǔn)有；國家機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T4323.1-1999和輕工業(yè)金屬清洗劑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/T2117-1995等。JB/T4323.1-1999以水基金屬清洗劑為主，產(chǎn)品有液狀、粉狀和膏狀等形式，分為，高效性、防銹低泡性和常溫性。

五、金屬清洗劑的品種

1、酸性化學(xué)清洗劑。指三酸等無機(jī)化學(xué)試劑利用其酸性化學(xué)性質(zhì)對油污起化學(xué)反應(yīng)，以及反應(yīng)后放出的氣體促進(jìn)油污從金屬表面脫離。一般僅用于黑色金屬的清洗。該清洗劑對環(huán)境、人體傷害較大，已趨于淘汰。

2、堿性化學(xué)清洗劑。指用燒堿等堿化學(xué)進(jìn)行清洗，利用堿對油污的分散作用而達(dá)到清洗效果的清洗劑。它的常溫清洗效果差，通常加熱到80℃清洗。堿性化學(xué)清洗劑對有空和有折邊的零部件清洗不徹底、對重油污和較粘稠油污清洗效果差、清洗時產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，只能清洗黑色金屬、要加溫使用、對皮膚傷害大、對動植物油污清洗佳，對礦物油污效果差。

3、水基型清洗劑。指由表面活性劑、助劑和軟水按一定比例復(fù)配而成的清洗劑，以中性、弱堿性為主。它是利用表面活性劑的乳化、滲透、分散與抗沉積的能力對油污進(jìn)行清洗。優(yōu)點在于對動植物油污和礦物型油污都能清洗、對金屬無任何化學(xué)反應(yīng)、黑色有色金屬都能清洗、活性滲透性強(qiáng)，對死角清洗有利。

4、半水基型清洗劑。指以水和溶劑為清洗介質(zhì)的清洗劑。利用活性物的乳化效果，配成W/O水包油或O/W油包水型乳化狀清洗劑。它結(jié)合了水基和油基清洗劑的優(yōu)點（目前存在推廣不力的問題）。

5、溶劑型清洗劑。指有機(jī)溶劑如酒精、汽油、煤油、柴油、三氯乙烯等組成的清洗劑。清洗效果好，但對水性臟污無法清洗，如手印等。

金屬清洗劑有向脫脂清洗劑、環(huán)保清洗劑等特種品種發(fā)展的趨勢。