Обезжиривание

Обезжириванием называется процесс удаления жировых загрязнений с поверхности деталей. Обезжиривание производится непосредственно перед нанесением противокоррозионных покрытий.

По своей природе жировые загрязнения делятся на две группы:
1) жиры животного и растительного происхождения (омыляемые), представляющие собой сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот (стеариновой; пальмётиновой); 2) минеральные (нефтяные) масла (неомыляемые), состоящие из смеси углеводородов (вазелин, парафин, различные смазочные масла).

Многообразие жировых загрязнений, различная их природа требуют применения разных средств и методов их удаления. Жиры могут быть удалены химическими и электрохимическими методами.
Химическое обезжиривание проводят органическими растворителями, щелочными растворами и водными растворами синтетических моющих средств. Выбор обезжиривающего средства и способа его применения зависит от вида загрязнений, природы метала, конструктивных особенностей, требуемой степени очистки, стоимости и т. п.

Органические растворители хорошо растворяют загрязнения как органического, так и минерального происхождения, легко удаляют толстые слои консервационных смазок, полировальные пасты. Ими удобно обезжиривать узлы сложной конфигурации, имеющие зазоры, каналы и щели, в которых может задерживаться вода в случае обезжиривания водными растворами. Такими растворителями обезжиривают всевозможные пары трения, а также детали из черных металлов с фосфатными и оксидными Пленками и оборудование, изготовленное из металлов, не стойких к щелочам (олово, свинец, цинк, алюминий и их сплавы).

Перед нанесением гальванических покрытий органические растворители применяют чаще всего для предварительного обезжиривания перед щелочным химическим или электрохимическим обезжириванием. Это связано с тем, что после обезжиривания в органических растворителях все же остается очень тонкая пленка жиров, которая препятствует прочному сцеплению покрытия с основным металлом. Если на поверхности деталей нет нефтяных масел, то можно ограничиться обезжириванием в щелочных растворах.

В качестве органических растворителей применяют бензин, керосин, уайт-спирит. Поверхность деталей протирают смоченными в растворителях волосяными щетками или тряпками или последовательно промывают в двух-трех баках, содержащих растворитель разной степени чистоты.
Рабочие участки, где проводится обезжиривание, должны быть оборудованы местными вентиляционными отсосами со скоростью отсоса воздуха 0,2...3 м/с.
Главным недостатком бензина, керосина и уайт-спирита является их пожароопасность, поэтому им на смену приходят хлорированные углеводороды, такие, как трихлорэтилен, тетрахлорэтилен, метилхлороформ, Хладон-113 (Фреон-113), Хладон-30 (Фреон-30) и др.

Недостатком хлорированных углеводородов является токсичность, что требует особого подхода к разработке технологических процессов обезжиривания и разработки конструкций используемого оборудования. Такие растворители, как трихлорэтилен и Хладон-113 (в особенности в паровой фазе), можно использовать только в специальных герметичных установках.

При наличии оборудования для нейтрализации и обезжиривания отработанных растворов могут применяться эмульсионные обезжиривающие растворы.
В последние годы все более широко применяют для обезжиривания щелочные моющие композиции, содержащие в своем составе поверхностно-активные вещества (синтанол ДС-10, ДС-РАС натриевый, синтамид-5, сульфанол НП-1, сульфанол НП-3 и др.) и электролиты (каустическая сода, кальцинированная сода, силикаты натрия, соли фосфорной кислоты, соли борной кислоты и др.). Готовые моечные композиции, рекомендуемые режимы обработки которых приведены в табл. 25, отличаются высокой обезжиривающей способностью, нетоксичностью, неогнеопасностью и достаточной технологичностью. Метод обезжиривания и параметры обработки определяют индивидуально в зависимости от степени зажиренности, материала деталей и их конфигурации, типа моющего препарата, наличия необходимого оборудования.

Обработка распылением в моечных машинах — наиболее эффективный метод обезжиривания. В этом случае рекомендуется уменьшать концентрацию раствора и рабочую температуру.

При отсутствии готовых моющих препаратов для обезжиривания допускается применение щелочных растворов, составы которых и режимы обработки приведены в табл. 26.

Растворы № 1, 2, 3, 7, 8 используют для обезжиривания черных металлов; № 11, 12 — меди и ее сплавов; № 4, 5, 8, 10 — алюминия и его сплавов; № 4 — цинка и его сплавов. Растворы № 2, 5, 14, содержащие низкие концентрации компонентов, применяют в струйных установках, где обезжиривающий раствор подается под давлением 0,12...0,2 МПа (1,2...2кгс/см2). Раствор № ^сравнительно более универсален, в нем обезжиривают детали из черных и цветных металлов. Для очистки полированных деталей рекомендуется использовать растворы № 7, 12, 13. Раствор № 9 применяют для обработки сильно загрязненных, а раствор № 6 — для загрунтованных или окрашенных деталей.

Обезжиривание в растворах, содержащих поверхностно-активные вещества, ведут при температуре 60...70°; при отсутствии их — 80...90°.
Если при обезжиривании образуется большое количество пены (особенно при перемешивании растворов), рекомендуется добавить в ванну 0,1...0,2 г/л пеногасителя КЭ-10-12 или сиккатива 64Б.

Детали с повышенной степенью зажиренности перед обезжириванием щелочными растворами промывают горячей водой, или погружают в ванну с горячим веретенным маслом при температуре 100...110°, или нагревают в специальных камерах до температуры стенания смазок.
В отдельных случаях обезжиривание деталей, особенно крупногабаритных, может проводиться загущенными растворами и пастами.

К загущенным растворам относится, например, специально приготовляемая смесь венской извести сводой кашицеобразной консистенции. При обезжиривании смесь волосяными щетками наносят на поверхность на 2...3 мин. Затем детали протирают кашицей с помощью ветоши в течение 3...5 мин, промывают горячей и холодной водой. С этой же целью по аналогичной технологии может быть применена гашеная известь и магнезия. Обезжиривание известью и магнезией рекомендуется применять для крупных латунных медных и бронзовых деталей.

Электрохимическое обезжиривание является одним из наиболее эффективных способов очистки поверхности деталей от жировых и механических загрязнений и применяется, как правило, для окончательной очистки металла при нанесении гальванических покрытий. Электрохимическое обезжиривание деталей осуществляют в ваннах с электролитом на катоде или на аноде. Катодное обезжиривание более эффективно, но при нем возможно значительное наводороживание обрабатываемых деталей, которое может привести к нежелательной потере их механической прочности. Поэтому в практике электрохимического обезжиривания применяют последовательное переключение полярности (катод—анод), причем анодную обработку проводят кратковременно.

Для стальных пружин и тонкостенных деталей (до 1 мм) следует применять только анодное обезжиривание.
В качестве катодов—анодов используют стальные, никелированные или никелевые пластины. Электролитами служат щелочные растворы с добавкой ПАВ или без них.

Качество обезжиривания как химического, так и электрохимического определяют по степени смачивания поверхности деталей водой. При отсутствии жира и загрязнений вода покрывает металл сплошной пленкой, а при наличии жира собирается каплями.