Глава 9 284

ТЕХНОЛОГИЯ ОКРАШИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ 284

Пентахлорзтан ССІ₃СНС1₂ 159 Уайт-спирит 155—195

Хлорированнне углеводороди, в отличие от алифатических, негорючи, однако они более токсичньї (предельно допустимая концентрацій паров трихлорзтилена и пентахлорзтана состав- ляет 10 мг/м³, уайт-спирита 300 мг/м³). Хлорсодержащие рас- творители, кроме того, склонньї к гидролизу при действии ВОДЬІ. Особенно подвержен гидролизу трихлорзтилен — наиболее ши­роко применяемьій для обезжиривания растворитель. Образую- щийся при гидролизе хлороводород может визвать коррозию изделий и аппаратурьі (ванн). Для локализации его действия в состав растворителей вводят ингибитори коррозии и вещест- ва, нейтрализующие хлороводород, например аммиак, тризта- ноламіин, уротропин (0,001 г/л) и др.

Обработку растворителями проводят как в жидкой, так и в паровой фазах. Особенно часто сочетают оба способа воз-

действия. Обезжиривать растворителями можно практически любьіе металльї. Не рекомендуется применять трихлорзтилен, не содержащий иигибиторов, для обезжиривания алюминия, магния и их сплавов во избежание нежелательньїх реакдий с ме- таллической поверхностью.

Змульсионное обезжиривание — комбинированньш способ, сочетающий многие достоинства очистки органическими раство­рителями и водньїми щелочньїми растворами. Змульсионное обезжиривание особенно зффективно при большом количестве механических загрязнений на поверхности. Вследствие пони- женной токсичности и пожаробезопасности змульсионние соста­ви оправдали себя и при ручной очистке изделий взамен орга- нических растворителей.

Применяют состави, представляющие собой змульсни орга- нических растворителей в воде, стабилизированнне ионогеннн- ми или неионогенньши ПАВ.

Растворителями служат алифатические, ароматические или хлорированнне углеводородн. Их массовая доля в готових для применения змульсиях колеблется от 5 до 50%. Для стабилиза- ции змульсий в их состав нередко вводят небольшое количество смешивающихся с водой растворителей (спиртов, зфиров). Моющие состави, в которих массовая доля растворителей не превншает 10%, считаются не огнеопасньши при применении. Ниже приводится рецептура одного из составов на основетри- хлорзтилена, %:

2,0

20 Змульгаторьі 0,5 (ОП-Ю, сульфо-

нол) 0,5 Вода

77

Трихлорзтилен Пирофосфат нат- рия

Ингибитор (амин)

Технологический процесе обезжиривания включает следующие операции: обработка поверхности <моющим составом, последующая промивка (в елучае воднощелочннх їй змульснон- них составов) и сушка. Обработку водньїми растворами и змуль- сиями проводят либо способом погруженіия, либо распилением (струйний способ). Струйное обезжиривание более зффективно (процесе ускоряется в 3—4 раза). Зто обьясняется тем, что к химическому воздействию добавляется механическое действие струи жидкости; кроме того, при распнлении достигается луч- шее перемешивание раствора.

Обезжиривание погружением проводят в стацнонарних ван­нах, снабженних паровим, газовим или злектрическим обогре- вом. Агрегати струйной очистки работают в непрернвном и периодическом режимах. Наиболее распространени агрегати непрернвного действия. Изделия в них проходят на подвесннх конвейєрах последовательно три зони: обезжиривания, первой и второй промивок. Промивка осуществляется водой с темпе-

ратурой 20—70 °С. Вода, как и обезжиривающий состав, пода- ется на изделия через специальньїе насадки под давлением 0,15—0,20 МПа; продолжительность обезжиривания 2—3 мин, промьівки— 1—2 мин.

Обезжиривание растворителями проводят в закрьітьіх каме­рах или установках непрерьівного действия. Загрязненньїе из­делия на конвейере последовательно проходят через ванну с растворителем, зону облива и зону вьідержки в парах. Общее время обезжиривания 2—5 мин. Загрязненннй растворитель регенерируют перегонкой.

Ультразвуковое обезжиривание. Обезжиривание растворите­лями, щелочньїми и змульсионньши моющими составами уско- ряется, а качество очистки поверхности возрастает, если про­цесе проводят в акустическом (ультразвуковом) поле. Ультра­звуковая очистка нашла применение для изделий небольших размеров и сложной форми, от которнх требуется високая сте- пень чистоти поверхности (детали часов и приборов, инстру- мент и т. д.). Крупние изделия требуют больших по размерам ванн; входная мощность преобразователя при зтом резко воз­растает (на 4,5 л жидкости входная мощность составляет при- мерно 100 Вт), что делает способ зкономически малооправ- данннм.

Ультразвуковую очистку проводят в специальних установ­ках— ваннах (УЗВ-15м, УЗВ-Ібм, УЗВ-18м), снабженннх маг- нитострикционннми, пьезокерамическими или ферритовнми пре- образователями. Полезннй обьем ванн 15—150 л. Очистку про­водят при следующем режиме:

20—40

10—30

40—50

20—40 0,5—2,0

Частота, кГц

Удельная мощность, кВт/м² Температура воднощелочньїх и змуль- сионньїх составов, °С Температура растворителей, °С Продолжительность очистки, мин

Злектрохимическое обезжиривание. Водньїе растворн, ис- поЛьзуемне для злектрохимического обезжиривания, содержат в основном те же компоненти, что и растворн, применяемне при химической очистке. Но, учитьівая активную роль, которую играют в злектрохимическом процессе внделяющиеся на злек- ггроде пузирьки газов, концентрация компонентов (как и в слу- чае ультразвукового обезжиривания) может бить значительно понижена. Злектрохимическим способом можно обезжиривать как чернне, так и цветнне металльї. Типовой состав злектроли- та (;в г/л):

1—2

Кальцинирован- 40—50 ная сода

Тринатрийфосфат 50—60

Метасиликат нат- 3—5

рия

Синтанол ДС-10

Плотность тока, кА/м² Температура, °С

0,5—1,0 60—80

1—2

Продолжительность очистки, мин

Травление. Окалину, ржавчину и другие оксидьі чаще всего удаляют с поверхности металлов травлением в растворах кис­лот, кисльїх солей или щелочей. Очистка поверхности травлени­ем сводится к растворению оксидов и поверхностного слоя ме­талла, восстановлению оксидних соединений и их отрьіву виде- ляющимся водородом. Травленню подвергают изделия, предва- рительно очищенньїе от механических и жировьіх загрязнений.

Травление черньїх металлов. В качестве травильних раство- ров для черньїх металлов наиболее широко используют серную, соляную и ортофосфорную кислоти с различннми добавками и присадками.

При травлении кислотами на кинетической кривой уменьше- ния массьі образна (рис. 9.2) можно внделить три периода: /•—растворение оксидов (окалини); II — появление анодних участков поверхности, сопровождаемое одновременним раство- рением оксидов и металла; III — растворение металла. Значе­ння и (3 характеризуют скорость травлення и растворения (коррозии) металла соответственно. Наилучшей является техно- логия, при которой максимален, а — минимален.

Серная кислота более активно взаимодействует с железом» чем с безводними ее оксидами (при травлений растворяется не более 20% окалини). Проникая в пори и трещини окалини, кислота растворяет поверхностний слой металла и тем самим нарушает его связь с окалиной. Позтому травление в серной кислоте связано с образованием значительного количества шла- ма, наводораживанием стали, ее охрупчиванием. Поверхность металла в результате «растравливания» имеет вьісокоразвитьій рельеф. Наиболее часто используют кислоту с концентрацией 150—200 г/л, процесс травлення ведут при 50—80 °С.

В соляной кислоте удаление окалини происходит преиму- щественно в результате ее растворения (снижение масси окали­ни достигает 50% ^и более). Вследствие зтого поверхность ме­талла после травлення в соляной кислоте оказивается более гладкой, чем в серной: снижается и степень шламообразования. Тр авление в соляной кислоте удовлетворительно идет при ..тем­пературах 20—60 °С, оптимальная концентрация кислоти 100— 150 г/л. Применение соляной кислоти, однако, менее удобно и зкономично, чем серной. Позтому для травлення чаще приме- няют серную кислоту и смеси серной кислоти с соляной или хлоридом натрия. Присутствие последнего снижает скорость коррозии железа, не влияя на скорость растворения его оксидов. Еще более зффективним в зтом отношении является введение

Особьіе трудности представляет удаление покрьітий, получен- ннх из порошкових красок. Их удаляют разньїми путями: зпо- ксидньїе — применением расплавов ШОН или щелочньїх солей при 400 °С, полизфирние— с помощью 20%-го раствора фенола, полизтиленовьіе и пентапластовьіе —воздействием горячим де- калином. Так, наряду с обжигом удаляют, в частности, покрьі- тия с подвесок.