吹砂喷涂前清理-电化学除油

2020-04-02 1797

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将挂在阴极或阳极上的金属零件浸在碱性电解液中,并通入直流电,使油脂与工件分离的工艺过程称为电化学除油。电化学除油速度远远超过化学除油,而且除油彻底,效果良好。

化学除油基本原理是,将金属零件作为一个电极,浸没在碱性电解液中,当通入直流电时,由于极化作用,金属溶液界面的界面张力降低,溶液很容易渗透到油膜下的零件表面,并析出大量的氢气或氧气。当它们从溶液中浮出时,会产生强烈的搅拌作用,猛烈地撞击和撕裂油膜,使吸附在零件表面的油膜被碎成细小的油珠,迅速与工件脱离,进入溶液后成为乳浊液,从而达到除油的目的。

根据零件的极性, 电化学除油可分为阴极除油与阳极除油两类。工件接阴极称阴极除油,工件接阳极称阳极除油。电化学除油是最后的除油工序。

影响电化学除油的因素包括氢氧化钠的浓度、乳化剂选择、电流密度、电解液温度以及除油方法。氢氧化钠是强电解质,其水溶液导电能力强,浓度越高,导电能力越强,电流密度大,除油速度快。氢氧化钠对钢铁表面有钝化作用,可以防止钢铁零件在阳极除油时遭受腐蚀。氢氧化钠对铝、锌等金属有强烈的腐蚀作用,一般不用于这些金属的除油。

电解除油时,乳化剂的作用已降至次要地位。通常不使用0P一10、烷基硫酸钠、洗净剂6501及6502、肥皂等表面活性剂,因为它们的发泡能力强。

若电解液中含上述成分,在工作时,液面会被大量的氢、氧混合气体的泡沫覆盖,遇有电极接触不良产生的火花,就会发生爆炸。因此电化学除油的电解液中,通常只加入磷酸三钠、硅酸钠等发泡能力弱的乳化剂。皂化性油脂在除油过程中生成的肥皂也有很强的发泡能力,当液面上泡沫较多时,应先切断电源,然后再放进或取出零件,以免发生爆炸。

提高电流密度可以提高除油速度和改善深孔内的除油质量。但电流密度过高时,会形成大量的碱雾,污染车间里的空气,还可能腐蚀零件。不仅在阳极除油时会产生腐蚀作用,铝及其合金零件在阴极除油时,若电流密度过大,也会因阴极区溶液的pH值升高而遭到腐蚀;而钢质零件则因渗氢作用增大会变脆。合适的电流密度要保证能析出足够的气泡,才能提高除油效果,一般采用5~ 10A/dm2。

提高温度可降低电解液的电阻,增加电流密度,促进皂化和乳化作用,加快除油速度,提高除油效率,节约电能。但温度过高,不仅消耗了大量热能、污染车间空气、恶化劳动条件,还有可能腐蚀铝和锌等零件,合适的温度是70 ~90℃。电化学除油主要是靠电解作用除油,电解液的温度可稍低于化学除油。

当金属零件接阳极时,其表面进行的是氧化过程,并析出氧气。反应过程如下:

4OH -4e=O2↑+4H2O

因此,采用阳极除油时,零件没有氢脆的危险,能除去零件表面的浸蚀残渣和某些金属的薄膜,如锡、锌、铅、铬等。但阳极除油速度比阴极除油低,且铝、锌、锡、铅、铜及其合金会受到腐蚀。当溶液碱度低、温度低和电流密度高时,特别是电解液中含有氯离子时,钢铁零件也可能遭受斑点腐蚀。

当金属零件接阴极时,其表面进行的是还原过程,并析出氢气。反应过程如下:

4H2O+4e = 2H2↑+40H-

阴极上析出的氢是阳极上析出氧的2倍。因此,阴极除油速度快,-般不腐蚀零件。但是,阴极上析出的氢容易渗到钢铁零件中,并引起氢脆,特别是高强钢或弹簧钢,受氢脆影响极易损坏。经阴极除油的零件,因渗氢的影响,电镀时镀层容易起泡;若电解液中含有少量锌、锡、铅等杂质时,会在零件表面产生海棉状析出物,也将影响后续的电镀质量。为了克服以上两种方法的缺点,最好采用联合电化学除油法。