一、除油工艺的重要性
- 保障抛光质量
:油污会阻碍抛光液与铝基体的接触,导致局部抛光不足或过度,形成表面缺陷。 - 提高工艺稳定性
:残留油污可能污染抛光槽液,缩短其使用寿命,增加生产成本。 - 增强后续工序附着力
:除油不彻底会影响后续电镀、涂装等工序的附着力,降低产品可靠性。
二、铝件表面油污来源与分类
- 加工油污
:切削液、润滑油等在机械加工中残留。 - 防锈油
:为防止铝件在储存过程中氧化,常涂覆防锈油。 - 指纹与灰尘
:人工操作或环境中的污染物附着。 - 拉延油
:冲压、拉伸等成型工艺中使用的润滑剂。
根据油污性质,可分为矿物油、动植物油、合成油脂及固态污染物(如灰尘、金属屑)。
三、除油工艺类型及选择原则
1. 有机溶剂除油
- 原理
:利用相似相溶原理,溶解油污。 - 常用溶剂
:汽油、煤油、三氯乙烯、四氯化碳等。 - 优点
:除油速度快,适用于重油污。 - 缺点
:毒性大、易燃易爆、环境污染严重,需严格安全防护。 - 适用场景
:小批量、高精度铝件或对环保要求不高的场合。
2. 碱性化学除油
- 原理
:通过皂化反应(针对动植物油)和乳化作用(针对矿物油)去除油污。 - 典型配方
:氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠、硅酸钠等,辅以表面活性剂。 - 优点
:成本低、操作安全、可处理大批量工件。 - 缺点
:强碱性可能腐蚀铝基体,需控制温度和时间。 - 适用场景
:普通铝件除油,需配合后续酸洗中和。
3. 酸性化学除油
- 原理
:利用酸性介质(如硫酸、磷酸)与铝表面氧化膜反应,同时溶解部分油污。 - 特点
:除油与酸洗一步完成,但除油效率较低,常作为辅助手段。 - 适用场景
:轻油污或对表面粗糙度要求不高的铝件。
4. 电化学除油
- 原理
:在碱性溶液中通以直流电,利用电解作用加速油污剥离。 - 优点
:除油彻底、效率高,适用于复杂形状工件。 - 缺点
:设备投资大,能耗较高。 - 适用场景
:高精度、大批量铝件除油。
5. 超声波除油
- 原理
:利用超声波空化效应产生的微射流冲击油污,加速其脱离。 - 特点
:可与其他除油方法联合使用,显著提升效果。 - 适用场景
:精密零件、深孔或盲孔结构的铝件。
选择原则:
根据油污类型和程度选择合适方法。 兼顾环保、成本与效率,优先选择低毒、易处理的工艺。 复杂结构或高精度铝件建议采用电化学或超声波辅助除油。
四、除油工艺关键控制参数
1. 温度控制
碱性除油:通常50-80℃,温度过高易导致铝件过腐蚀,过低则除油效率下降。 有机溶剂除油:常温或略高于室温,避免溶剂挥发过快。
2. 时间控制
除油时间需根据油污厚度和工艺类型调整,一般碱性除油3-10分钟,电化学除油1-3分钟。 时间不足会导致除油不彻底,过长则可能损伤铝基体。
3. 浓度控制
碱性除油液中氢氧化钠浓度一般控制在20-50g/L,过高会加剧腐蚀。 表面活性剂浓度需根据油污性质调整,通常为0.5-5g/L。
4. 搅拌与流动
机械搅拌或空气搅拌可加速除油液更新,提高均匀性。 流动槽液适用于连续生产线,需控制流速以避免工件碰撞。
五、除油后处理要点
- 清洗
:用流动清水彻底冲洗铝件表面,避免除油液残留。 - 中和
:碱性除油后需用弱酸中和表面残留碱液,防止后续工序污染。 - 干燥
:采用热风干燥或压缩空气吹干,避免水渍残留导致氧化。 - 检验
:通过水膜破裂试验或目视检查除油效果,确保表面无油污、水膜连续。
六、环保与安全注意事项
- 废液处理
:碱性除油液需中和至pH=7-9后排放,有机溶剂需回收或委托专业机构处理。 - 个人防护
:操作人员需佩戴防护眼镜、手套及防毒面具,避免直接接触化学药品。 - 通风设施
:除油车间需配备强制通风系统,降低挥发性有机物(VOCs)浓度。 - 防火防爆
:有机溶剂储存区需远离火源,配备灭火器材。
铝件化学抛光前的除油工艺是保障表面质量的关键环节。通过合理选择除油方法、严格控制工艺参数、完善后处理流程,并注重环保与安全,可实现高效、低成本的除油目标。实际生产中需根据铝件材质、油污类型及生产规模灵活调整工艺方案,持续优化以适应高端制造需求。
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