黑色金屬制品的除油方法
黑色金屬制品的除油方法
由于金屬制品在機(jī)械加工和中間過程防銹的需要，一般其表面上都黏附或涂有各種壓延油、切削油、拋光膏和防銹油等油脂性物質(zhì)，在進(jìn)行各種表面處理之前，應(yīng)將這些油污清洗干凈，以免影響表面處理的效果。
油污按其性質(zhì)可分為皂化油和非皂化油兩類。皂化油是來源于動(dòng)植物的油脂，能與堿液起化學(xué)反應(yīng)生成皂，非皂化油是不與堿液起化學(xué)反應(yīng)的礦物油脂，如凡士林、潤(rùn)滑油和石蠟等。兩類油脂都不溶解于水，因此無法直接用水把它們清洗干凈，一般是采用有機(jī)溶劑處理、堿液處理或電化學(xué)處理的方法除油或脫脂。
(1)有機(jī)溶劑除油。使用有機(jī)溶劑除油可同時(shí)除去皂化油和非皂化油。對(duì)于溶劑要求其溶解力強(qiáng)，不易燃易爆，毒性小，揮發(fā)較慢，且價(jià)格低廉。實(shí)際上使用的有機(jī)溶劑很難全面滿足上述要求。生產(chǎn)中常用的有機(jī)溶劑有汽油、溶劑汽油、松節(jié)油、甲苯、二甲苯、二氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯等。其中應(yīng)用較廣的是氯化烴，它的優(yōu)點(diǎn)是溶解力強(qiáng)，不易燃易爆，缺點(diǎn)是有毒，成本高，在有水存在下能分解出氯化氫，有腐蝕作用，在使用時(shí)要注意防潮防濕。
用有機(jī)溶劑除油，最簡(jiǎn)單的方法是用棉紗蘸有機(jī)溶劑對(duì)金屬表面進(jìn)行擦洗(適用于大型工件)。也可將制品浸入盛有有機(jī)溶劑的槽中，通過浸漬來除油，這種方法可在專用的脫脂機(jī)中進(jìn)行。在脫脂機(jī)內(nèi)放有若干個(gè)槽子，分別都裝有有機(jī)溶劑，用機(jī)械傳送的方式，使工件依次浸入其中脫脂。
在脫脂機(jī)中脫脂，溶劑多用三氯乙烯，因?yàn)樗诘蜏貢r(shí)具有很強(qiáng)的脫脂能力，并且能隨溫度的升高使脫脂能力劇增。另外，由于它的沸點(diǎn)低，已含有大量油污的三氯乙烯可通過分餾提純后重新被利用，使脫脂處理的成本降低。石油溶劑中最常用的是200號(hào)溶劑汽油，一般用浸洗或擦洗的方法脫脂。使用有機(jī)溶劑脫脂，在溶劑揮發(fā)后，制品表面往往還留有一薄層油膜，所以還要把工件浸入堿液中作補(bǔ)充處理。
用有機(jī)溶劑除油的優(yōu)點(diǎn)是效率高。在使用脫脂機(jī)的情況下，溶劑消耗少，因而成本并不高。若不使用脫脂機(jī)，則溶劑消耗大，成本增加，且易燃并有毒。由于有機(jī)溶劑除油有這些缺點(diǎn)，在不使用脫脂機(jī)的情況下，應(yīng)盡量不用有機(jī)溶劑的方法除油。
(2)堿液除油。堿液除油是由堿液的皂化和乳化作用來完成的，皂化可除去制品表面的動(dòng)植物油，乳化可除去制品表面的礦物油。由于堿液本身的乳化作用較弱，乳化除油的時(shí)間較長(zhǎng)，因經(jīng)常在堿液中加入各種乳化劑，如肥皂、水玻璃、OP乳化劑等，用以提高乳化除油的效率。
當(dāng)堿液除油的配方和工藝條件選擇適當(dāng)時(shí)，皂化油和非皂化油都可順利地從制品表面清洗干凈。堿液除油時(shí)堿的濃度不宜偏高，因?yàn)闈舛绕?，?huì)使肥皂的溶解度和乳液的穩(wěn)定性下降，一般用5%-10%的苛性鈉溶液較適宜。堿液除油的配方包括以下組分：氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉、水玻璃和肥皂等，其中氫氧化鈉起皂化作用，碳酸鈉和磷酸三鈉維持溶液一定的堿度，水玻璃和肥皂主要起乳化作用。
鑒別金屬表面油污除凈與否，可視表面被水潤(rùn)濕的情況而定。當(dāng)金屬表面油污被除凈時(shí)，則有一層連續(xù)的水膜存在，否則水將聚集成滴狀。目前金屬表面前處理除油工藝中，普遍使用的方法是堿性溶液化學(xué)除油。生產(chǎn)實(shí)踐證明，采用這種除油方法是合理的，雖然應(yīng)用這一除油工藝，在時(shí)間上要比用有機(jī)溶劑除油長(zhǎng)一些，但無毒和不易燃卻是它的一大優(yōu)點(diǎn)，其所用的生產(chǎn)設(shè)備較簡(jiǎn)單，且經(jīng)濟(jì)。
(3)電化學(xué)除油。電化學(xué)除油是將制品放在堿性溶液中作為陰極或陽極而進(jìn)行電解除油。一般采用的方法是陰極除油或先在陰極上除油，爾后再在陽極上除油。所用除油的堿液含有氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉及硅酸鈉等組分。
電化學(xué)除油的第二電極最好用鍍鎳鋼板或鎳板。在陰極除油時(shí)，如用鐵板作陽極，鐵會(huì)出現(xiàn)溶解而臟污溶液，并在陰極上產(chǎn)生沉積物。
電化除油的原理是：陰極上析出的氫氣或陽極上析出的氧氣，對(duì)金屬表面的溶液產(chǎn)生攪動(dòng)作用，促進(jìn)油污脫離金屬表面，同時(shí)金屬表面的溶液不斷更新，加速了皂化和乳化作用。電極上析出的氣體，把附著于表面的油膜薄層破壞。小氣泡從油滴附近的電極上脫離而滯留于油滴的表面上，并停留在油與溶液的界面上。由于新的氣泡不斷析出，小氣泡逐漸變大，使油滴在氣泡的影響下脫離金屬表面，而被氣泡帶到溶液表面上來。因此電化學(xué)除油比堿液除油的效果要好。電化學(xué)除油時(shí)，提高溶液的溫度和提高電流密度都能提高除油的效果。
陰極除油的缺點(diǎn)是陰極上析出的氫氣會(huì)滲到金屬內(nèi)部而引起金屬變脆。因此，對(duì)于硬質(zhì)高碳鋼制件，
如彈簧、彈性薄片等，可利用陽極除油，但陽極除油速度比陰極除油慢。這是因?yàn)椋?br/> ①陽極附近的堿度較低，減弱了皂化作用；
②陽極上析出的氧氣較少；
③由于氧氣泡較大，滯留于液滴表面上的能力小，對(duì)油滴的作用弱于氫氣泡的作用。根據(jù)陽極除油和陰極除油的特點(diǎn)，在生產(chǎn)上可采用先在陰極上除油，然后再在陽極上除油。在這種情況下，滲入表面的氫幾乎在很短的時(shí)間內(nèi)就能完全除去而恢復(fù)制品的彈性。
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