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清洗紧固件的方法有哪些

日期:2017-12-09 人气:

  清洗是指去除紧固件表面的液体和固体污染物,使紧固件表面达到一定的清洁度。清洗是紧固件生产过程中不可忽视的一个中间过程。紧固件表面的污染物直接进入热处理炉或在车间内循环、挥发或燃烧,容易造成环境污染。清洁属于清洁生产的范畴。清洗过程是清洗介质、污染物和紧固件表面之间的相互作用。这是一个复杂的物理和化学过程。

  一、清洗方法及方法

  1、清洗类型

  紧固件行业的清洗环节主要有两个:一是热处理前的清洗,主要是清洗前道工序中残留的冷却油、冷却液和防锈液;另一种是热处理后的清洗,主要是清洗和淬火后残留的淬火油。按清洗方法和原理可分为:物理清洗、化学清洗等。

  ①物理清洗物理清洗是指利用各种机械外力和能量对物体表面进行粉碎、分解、剥离,以达到清洗的成果。常用的方法包括喷涂、高压水射流、搅拌和超声波清洗。

  ②化学清洗 化学清洗是指利用一种或几种化学药剂或其他水溶液,借助清洗剂,使物体表面的污染物发生化学转化、溶解、剥离,从而达到清洗成果。常用的清洗方法有碱性水清洗和溶剂清洗。

  2、常见的清洗方法

  ①浸渍清洗。在清洗槽中加入清洗液,将要清洗的紧固件浸入其中的清洗方法。由于仅靠清洗液的化学作用进行清洗,清洗能力弱,时间长。

  ②喷气清洗。在清洗槽内安装喷嘴,用气体将清洗液喷洒在需要清洗的紧固件表面。压力大于2MPa。

  ③喷射清洗。清洗液从槽体侧面呈液相喷射,通过清洗液的搅拌力(物理作用)促进清洗。洗涤能力强于浸泡洗涤。

  ④喷雾清洗。在清洗槽内安装喷淋装置,将清洗液喷洒在被清洗的紧固件表面,清洗压力小于0.2MPa。

  ⑤减压清洗。清洗槽内产生负压。由于压力下降,清洁剂可以更好地渗透到待清洁紧固件的间隙中。如果结合超声波,清洗大大增强。

  ⑥喷淋清洗。清洗槽内装有喷淋管,将清洗剂以气相形式喷洒在待清洗紧固件表面。压力一般为0.2~2MPa。

  3、如何清理残油

  残油的清洗主要是对冷镦或切削时附着在紧固件表面的冷却油,以及在热处理油中淬火后紧固件表面的残油的清洗。

  ①碱水清洗法

  简单碱水清洗是直接加热或间接加热的清洗槽,清洗液为3%-10%的N2CO3或NaOH水溶液。

  对于渗碳或碳氮共渗的自攻螺钉,回火前的中间清洗通常使用5%-10%的碳酸钠溶液加热至50~70℃。连接网带炉属于这一类。紧固件清洗一般采用喷淋和浸渍双重方法。如果用热水洗涤更佳,则使用高压气流干燥。

  碱性水清洗法主要缺点是清洗不是很好,尤其是紧固件的盲孔和凹槽处,容易产生污渍和残留物。碱水清洗产生的废水必须进行中和处理,废油必须回收利用,符合相关环保要求后方可排放。

  ②金属清洁剂清洗方法

  为了克服碱性水清洗法的缺点,提高清洗,目前可以使用专用的金属清洗剂。将清洗剂在40~70℃稀释成1%-3%的水溶液,将紧固件在溶液中浸泡15~20min,然后用热水冲洗,再用脱水机进行脱水处理。它可以在洗衣机中使用。

  金属清洗剂清洗法的缺点是价格昂贵,气味难闻,对紧固件有一定腐蚀作用,废水污染环境。因此,必须处理废水,必须回收废油。

  ③有机溶剂清洗法

  使用三氯乙烷、三氯乙烯等有机溶剂清洗,清洗好。淬火紧固件在常压下浸泡或喷淋清洗时,有机溶剂的挥发和飞溅污染环境。为此,采用密闭减压溶剂真空清洗法成套设备,通过真空泵排出空气。紧固件与不含空气的高密度溶剂蒸气接触,进一步提高清洗成果,通过真空蒸馏回收溶剂和油。 .回收油中溶剂含量由20%下降到4%以下,低于三氯乙烯环卫规定的50ppm。

  ④燃烧脱脂法

  冷镦或机加工紧固件在进入热处理工序前需要祛除表面的油污。为此,可将紧固件在脱脂炉中加热至350℃~400℃,使油汽化或燃烧,从而达到紧固件脱脂或表面脱磷的目的。

  燃烧脱脂法只适用于热处理前的清洗。还可清洗冷却油、防锈液等轻质、低粘度、低沸点的油类。高粘度、高沸点的重质淬火油燃烧后,紧固件表面会有大量残留物和炭黑附着,达不到清洗的目的。

  2、清洗技术简述

  对于表面清洁度要求高的紧固件,如航空螺栓、汽车发动机连杆螺栓等,目前采用真空或超声波清洗技术来代替常用的对大气臭氧层有破坏作用的氯化烃作为溶剂清洗方式,可以实现环保的清洗。

  1、真空溶剂清洗技术

  真空溶剂清洗。由于使用碳氢溶剂作为清洗剂,对淬火油、冷却油和防锈液有很强的溶解能力。真空溶剂清洗机用于在真空下预洗紧固件。喷淋、蒸汽喷淋、循环喷淋、真空干燥等清洗工艺,具有稳定的清洗能力和清洗成果,节能环保。

  2、真空水基清洗技术

  水基真空清洗是利用淬火油、冷却油等挥发性液体减压后沸点下降,与油、水、蒸汽等一起加热,沸点也下降的原理。由于是(真空)真空清洗,对杯形或盲孔形紧固件有很好的清洗成果,并且可以真空干燥(脱脂),清洗温度比较高。渗碳淬火后,需要进行中低温恢复。火螺丝可同时清洗、回火和完成。省去回火工序,节约能源,满足节能环保要求。工艺流程及成果

  ①清洗过程中插入紧固件(约1min)→抽真空(约3min)→预洗喷淋(约1min)→快速​​蒸汽清洗(约8min)→循环喷淋(约5min)→真空干燥(约7min)→取出扣件(约2min),整个过程约35min。 ②清洗成果 在真空下使用碳氢溶剂和溶剂蒸气对紧固件进行有效清洗,然后在真空下干燥紧固件。同时,再生装置在真空负压下蒸馏溶剂,冷凝回收纯溶剂。分离后的废液单独收集排放,既可以获得优质的清洗成果,又环保。

  3、真空水基清洗工艺

  ①前清洁 紧固件送入吸尘器前室后,采用微喷和气泡清洁技术。先用温水喷粗洗,不用清洗液。然后,使用紧固件浸入凹槽中。这时,从底部喷出的气泡与侧面喷出的气泡结合在一起。即使不加清洗剂,大部分油渍也能清洗干净。与单次浸泡清洗方法相比,可以获得满意的结果。

  ②真空清洗 清洗前室后,将紧固件送入真空室,通过真空减压蒸发剩余的油水。采用真空水蒸气蒸馏和真空共沸蒸馏原理,解决净水能力差的缺点/

  ③真空干燥 真空清洗后,紧固件上仅残留水份,无残留油污。为防止水使紧固件生锈,应进行快干。真空干燥是快速干燥的有效手段。

  2、超声波清洗技术

  超声波清洗技术利用超声波空化、加速、声流效应,增强液体和紧固件表面的各种物理效应和化学反应,减少溶液中化学介质的相对量,或减少污染弱介质代替污染介质,因此超声波技术是一种有效且环保的表面清洁技术,具有应用价值。

  1、超声波清洗技术

  超声波清洗是将每分钟高达几十(20~33)KHz的超声波交变信号转化为上下运动的振动波,通过换能器(超声波发生器,将电能转化为机械能),通过底部清洗机水箱或侧面,甚至上侧,作用于清洗液。清洁液中会产生数以万计的小微电子气泡。这些气泡会在超声波的持续作用下不断地产生和关闭。关闭时,液体相互碰撞,产生数千个大气压冲击波(这就是超声波“空化”效应),从而破坏不溶性污垢并将其分散在清洗液中。当组颗粒被油包裹并粘附在清洁紧固件上时。将脏油乳化,分离出固体颗粒,从而达到表面净化的目的。

  2、超声波清洗工艺参数

  ①清洗介质:超声波清洗介质一般采用化学溶剂和水性清洗剂。液体清洗剂一般由表面活性剂、多余剂和其他添加剂组成。清洗介质的化学作用可以加速超声波清洗的成果。超声波清洗是一种物理效应。两者结合,才能达到彻底的清洁。 ②功率密度:超声波的功率密度越高,空化效应越强,速度越快,清洗成果越好。 ③超声波频率:超声波频率越低,液体中越容易产生气穴,适用于精密紧固件的清洗。 ④清洗温度:一般而言,30-40℃的超声波空化成果较好。温度越高,清洗剂的成果越显著。超声波清洗通常使用40~60℃的工作温度。 ⑤超声波清洗工艺:超声波清洗→超声波漂洗→喷淋漂洗→烘干等工序。

  3、超声波清洗技术的应用

  超声波清洗技术是一种环保的表面清洗技术。目前应用已经相当成熟和广泛,国外80%以上的相关企业都采用了该技术。与其他清洗方式相比,超声波清洗显示出很大的优势。用超声波清洗逐步取代传统清洗工艺,可轻松清洗形状复杂的紧固件。对于一般的除油、防锈等工艺流程,在超声波的作用下只需两到三分钟即可完成,速度比传统方法高出数倍甚至数十倍。对于航空紧固件、汽车发动机连杆螺栓和摩托车发动机螺栓,超声波清洗的清洁度达标,可达到良好的成果,节省溶剂、热量、工作空间和劳动力。

  3、清洗剂的种类

  可根据紧固件污垢的种类和清洗工艺(如喷涂、浸渍、超声波等)选择合适的清洗剂。常用的清洗剂包括水溶性清洗剂、有机溶剂清洗剂和碳氢清洗剂。

  1、水溶性清洗剂

  ①碱性清洗剂 这是一个范围广泛的清洗剂。它由助洗剂和表面活性剂的碱土金属盐的混合物组成。可去除可溶性油脂、切削液和腐蚀性污垢,价格相对低廉。

  ②合成清洗剂 合成清洗剂是一种含有胺类物质的有机碱性清洗剂。可用于去除紧固件表面的淬火油和聚合物溶液。

  2、环保清洗剂

  ①水性清洗剂:采用水性清洗剂,去油能力强,清洗性能好,可替代汽油、丙酮、全氯乙烯等有机溶剂。该系列清洗剂没毒,具有一定的防锈能力。如常温脱脂水性清洗剂。

  ②真空油基清洗剂 使用轻溶剂油清洗淬火油、切削冷却油等重油污染。使用负压(6.6×102pa)和低于150°C的低温进行干燥。这种方法可以达到三氯乙烷等有机溶剂的清洗成果。清洗介质回收后重复使用,无废水、液体排放。由于清洗干燥全过程在负压下进行,无空气接触,操作可靠。

  ③碳氢溶剂碳氢溶剂清洗剂具有良好的清洗能力和环保性能,克服了常规清洗的缺点。烃类溶剂的溶剂种类为第四类、第三类石油烃。对油渍渗透性强,洗涤成果好,可再生。对环境无影响,是一种环保的清洁剂。

  如同的碳氢化合物清洗剂,适用于热处理前后的清洗。对冷却油、淬火油、回火油有很强的清洗力,保证清洗质量。碳氢清洗剂性能高,回收性能好,可重复使用,可实现零排放,对环境无污染,废水处理无后顾之忧。主要用于渗碳淬火多用炉、网带炉或真空超声波清洗机。