2. Фреоиы и азеотропные композиции на основе фреонов для очистки и обезжиривания

молекулы в воде, а другой в жирах, ПАВ обволакивает частицы жировых загрязнений и препятствует осаждению их на поверхность металла.

При ультразвуковой очистке деталей от жировых и механических загрязнений наиболее распространены водные моющие растворы на осно­ве фосфатов и неионогенных поверхностно-активных веществ. Типичным представителем этой группы является раствор, содержащий 3% тринатрийфосфата (Na₃ PО₄) и 0,3% ПАВ. Обладая поверхностной активностью к минеральным маслам и являясь химически активным реагентом в отношении жирных кислот, тринатрийфосфат в то же время служит сре­дой, активизирующей поверхностно-активные свойства ПАВ.

Получили распространение ПАВ "Синтанолы" МЦ-I0 и ДТ-7, "Альфа-нолы", "Синтамид" и др., которые способны к биологическому разло­жению и более перспективны для использования. ПАВ типа ОПт7, ОП-10 не способны к биологическому разложению и не могут быть рекомендованы для промышленного использования. С использованием новых ПАВ разра­ботаны моющие растворыМС-8, "Лабомид 201 "идругие,которые рекомен­дованы для очистки деталей в машиностроении. Относительная величина эрозионной способности воды и ряда водных моющих растворов зависит от величины амплитуды колебаний источника звука (рис. 23) . Эрозионные свойства технологических сред должны учитываться при разработке технологических процессов очистки. Растворы с более высокой эрозион­ной способностью будут более эффективны при очистке кавитационно-стойких загрязнений.

При очистке деталей в слабощелочных моющих растворах от загряз­нений, имеющих в своем составе жирные кислоты и другие компоненты, происходит нейтрализация щелочных солей. Определяя работоспособ­ность раствора, необходимо учитывать не только его загрязненность, но и щелочное обеднение, приводящее к понижению моющей способности.

На рис. 24 показано относительное изменение продолжительности процесса ультразвуковой очистки от доводочных паст при изменении концентрации в растворе тринатрийфосфата. Концентрацию в 20 г/л

34

Рис. 23. Зависимость величины эрозионного разрушения образцов от амплитуды колебаний

Источника звука в различных средах:

1 - водный раствор Na₃ РO_4 ; 2 - "Лабомид

203"; 3-"Лабомид 101"; 4-тмс-31

Рис. 24. Относительное изменение продолжи­тельности очистки в зависимости от концентра­ции в воде тринатрийфосфата

можно считать минимально допустимой. Увеличение же концентрации свыше 30 г/л практически не влияет на продолжительность процесса очистки. Очевидно, что в процессе эксплуатации раствора возможно допус­тить изменение его щелочности в интервале, соответствующем изменению содержания тринатрийфосфата от 30 до 20 г/л.

Основным компонентом, входящим в состав доводочных паст и снижающим щелочность моющего раствора по мере его загрязнения продуктами доводки, является олеиновая кислота (С17Н33СООН). Зная концентрацию олеиновой кислоты в доводочной пасте и количест­во загрязнений, вносимых деталями в раствор, можно определить про­должительность работы моющего раствора в часах для установок ультразвуковой очистки по следующей эмпирической формуле:

где V — объем бака с раствором, л; Q — расчетная производительность очистки, соответствующая оптимальной концентрации тринатрийфосфа­та, дет/ч; G — масса загрязнения, вносимая в установку одной деталью, г; N — концентрация тринатрийфосфата в свежем растворе, г/л; β — концент­рация олеиновой кислоты в доводочной пасте, %.

Для практических целей можно определить расход моющего раство­ра V_p для очистки n деталей. При очистке деталей топливной аппаратуры дизельных двигателей после операции абразивной доводки пастой ЭБМ 10 с концентрацией в ней олеиновой кислоты β = 4% и количестве загрязне­ний, вносимых одной деталью в моющий раствор G = 0,1 г, расход мою-

35

щего раствора на 1000 деталей при концентрации тринатрийфосфата в растворе N = 30 г/л составит

V_p = 0,1-10004/100(0,11*30 - 2,2) = 3,63 л.

Основным приемом повышения работоспособности моющего раст­вора в технологических установках является разделение очистки на предварительную и окончательную. В этом случае можно основную, массу загрязнений снимать на стадии предварительной очистки, например, струйным методом, что позволяет увеличить работоспособность раствора на позиции ультразвуковой очистки в 3-S раз.

Контроль качества очистки. Качество очистки поверхности в условиях прецизионного производства следует связывать с допустимым количест­вом поверхностных пленок и загрязнений на определенной стадии тех­нологии изготовления и сборки прецизионных деталей и узлов. Коли­чественная оценка остаточных поверхностных загрязнений представляет определенные трудности. Эти трудности связаны с комплексным харак­тером большинства загрязнений и конструктивной сложностью прецизион­ных деталей и узлов. Указанные обстоятельства не дают возможности выделить универсальный метод оценки качества [27,29].

Применительно к процессам ультразвуковой очистки методы оцен­ки ее качества можно разделить на две основные группы: косвенные и прямые.

Прямые методы основаны на анализе очищаемой поверхности. К та­ким методам можно отнести осмотр поверхности под микроскопом, обычно дающий чисто качественную оценку, счетный метод, позволяю­щий в определенных условиях получать информацию о количестве ме­ханических частиц на определенных участках поверхности, анализ по­верхности в ультрафиолетовом свете и др.

Конструктивная сложность реальных деталей редко позволяет, ис­пользуя эти методы, получать количественную оценку загрязнения по­верхности.

Косвенные методы обычно предусматривают необходимость прове­дения ряда последовательных операций, связанных с выявлением и пос­ледующим анализом определенного вида загрязнений. Существующие косвенные методы можно разделить на две основные группы. Одна груп­па методов предназначена для оценки эффективности кавитационных процессов, протекающих в технологическом объеме, вторая позво­ляет получить количественную информацию об остаточных загряз­нениях.

В табл. 3 представлены наиболее эффективные методы оценки кави­тационных эффектов в технологическом объеме и анализа качества очист­ки. Перечисленные методы находят свое применение преимущественно на стадии исследования и разработки технологических процессов и оборудо­вания. В условиях производства из-за сложности или достаточно высокой трудоемкости они не находят повседневного применения.

Достаточно эффективным методом контроля является метод пов­торной очистки. Он основан на проведении повторной очистки партии

36

З.Методы оценки качества очистки

Метод

Применение

Точность метода

Эрозия твердой поверхности

Для оценки интенсивности эро­зии и распределения эрозионных эффектов. Контроль работы ко­лебательных систем

Точность высокая Оценка по потере массы образца

Распыление Для оценки степени обезжи-

(водный) ривания поверхности по равно-

мерности водной пленки на плоской поверхности

Качественно определяет наличие жировых загрязне­ний до 10^-6- 10^-7 г/см² [27]

Флюоресцентный

Для определения количест­ва остаточных загрязнений

Точность высокая. Воз­можность автоматизации при переводе загрязнений в жидкость

Химический ана­лиз остаточных заг­рязнений

Для химических веществ определенного состава

Высокие точность и тру­доемкость

Контрольная очистка

Для выявления количества остаточных загрязнений у оп­ределенной партии деталей. Поз­воляет определить наличие и ко­личество твердых загрязнений

Определяет среднее ко­личество загрязнений, от­несенных к определенной партии деталей. Высокая трудоемкость

Контрольная протирка

Для качественного определе­ния наличия загрязнений. Ана­лизируются только доступные для протирки поверхности

Точность невысокая. Пе­реход к количественным оценкам возможен в от­дельных случаях