金屬清理

金屬清理是去除金屬表面上的有機物和其他外來物的材料保護技術。

金屬清理

正文

去除金屬表面上的有機物和其他外來物的材料保護技術。有機物主要來自機械製品加工過程中所接觸到的潤滑劑切削液或暫時性防鏽劑等。外來物則泛指磨屑、殘鹽、金屬鱗片和汗漬等。金屬清理是實現一切有效保護措施的基礎。對於一般清潔、無脂或化學清潔的表面,多數情況都可以直接採取保護措施,如化學轉化處理、表面合金化處理、防蝕處理等。但從微觀上檢查,經過清理的表面仍有極微量的油脂膜層和極薄的自然氧化膜、碳化物膜或矽酸鹽膜等,這些微量膜層會影響保護層在材料表面上的附著力。因此,在不少材料保護工藝中還規定,在基礎性的清理後需要進一步處理。例如,對含碳0.35%以上的高碳鋼或經過滲碳淬火的鋼質機械製品進行電鍍之前,除了表面清理達到化學清潔程度能夠通過水膜試驗外,還需要經過十多道的鍍前處理,使鍍層在其表面上有較好的附著力。又如,塗裝前的金屬表面清理到一般清潔或無脂的程度即可,但為提高塗裝層的質量,鐵基金屬在塗裝前還需要進行磷化處理,鋁及鋁合金在清理後還需要進行鉻酸鹽轉化處理。清理和實施保護前的處理,即預處理,對各種保護措施的效果有頗大的影響。有的研究結果指出,電鍍層質量不好的問題中,60%來源於預處理。鋼板經過自然老化、刷去銹跡後的塗裝層,壽命只有2.3年,而噴砂清理後的塗裝層壽命卻可達10.3年。
常用的金屬清理方法有鹼液清洗、溶劑清理、化學清理和機械清理。
鹼液清理 主要用於除油,也可洗掉金屬碎屑、浮渣以及研磨料和碳渣等,過去套用較多。鹼液清理靠接觸時間長、加熱、較高的化學濃度和機械攪拌來產生清理效果,一般在70~100℃之間操作。低溫法在效果上和製造成本上與傳統的鹼液法相等,基本上仍然是鹼性法,但節能效果好,採用這種方法時利用極少量的新型表面劑,使清理過程中易於絮結的污垢溶在清理液內的各種添加劑中,能大大增強鹼金屬的碳酸鹽類、磷酸鹽類和矽鹽類的清洗效果。
溶劑清理 主要有冷清理法和蒸汽除油法。冷清理適用於批量小的大型工件,但消耗煤油汽油較多,也可改用低溫水性鹼液。蒸汽除油法適用於各種批量和各種金屬的工件,溶劑是鹵烴類化合物,用後可以回收,雖需要加熱,但仍常套用。
化學清理 這種方法利用化學藥品與鑄、鍛、熱軋件外的氧化物和金屬鱗皮發生反應,而不影響基體金屬。在機械製造中,這種方法用於清理尺寸要求嚴格、經過熱加工的工件,如鑄鐵件和鑄造的高矽鋁合金件。
機械清理 主要是利用壓縮空氣、高壓水流或離心力,使適於各種特定用途的磨粒與工件撞擊或摩擦,除去銹跡、鱗皮、腐蝕產物及舊漆等,並使表面獲得一定的精整度。乾噴法適用於大件的戶外清理,小件在噴粒室內清理。濕噴利用水罩,罩內的磨粒粉塵不易飛揚,適用於戶外大表面的清理。高壓水與磨粒共同作用,適用於鑄件清砂。噴丸和拋丸除起清理作用外,還能提高工件表面的壓應力。噴丸用於小件,拋丸用於大量的和大面積的工件,但不適用於薄壁件和較脆弱的工件。

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