鍍前表面處理的清潔生產(chǎn)工藝清潔生產(chǎn)

鍍前表面處理的清潔生產(chǎn)工藝清潔生產(chǎn)推薦1.1低溫堿性除油液技術(shù)說明低溫堿性除油溶液由堿、表面活性劑、清洗促進(jìn)劑和緩蝕劑等組成，國外稱之為置換型除油劑，國內(nèi)稱為卷離型除油劑，能在低溫下(20～50℃)發(fā)揮出優(yōu)良的除油效果。油垢由于剝離作用而浮到液面，大部分可從液面刮除，所以已烷化合物大為減少，廢水處理量大為減輕，同時(shí)除油溶液使用壽命大大延長(比高溫除油劑延長2～3倍)，生產(chǎn)成本大大降低。目前，低溫堿性除油劑有粉劑和添加劑(水劑)兩類。粉劑是單組分，使用、運(yùn)輸較方便，不足之處是低溫組分與堿組分混合在一起，對表面活性劑本身的穩(wěn)定性有影響，尤其是堿發(fā)生吸潮的時(shí)候更是如此。除油溶液在使用過程中，堿組分與低溫組分的消耗亦不平衡，補(bǔ)充添加劑不太方便，但它正好克服了粉劑的缺點(diǎn)。法國一份專利認(rèn)為，在噴淋除油自動線中使用雙組分除油劑，有利于除油溶液各組分自動分析和補(bǔ)充，可以將除油溶液性能一直保持在最佳狀態(tài)。原廣州標(biāo)致汽車廠引進(jìn)的法國除油→磷化→噴漆自動線，其進(jìn)口的除油劑就是雙組分除油劑。適用范圍（替代的落后技術(shù)）低溫堿性除油溶液替代原有的高溫除油液；1.2水基清洗劑替代有機(jī)溶劑除油技術(shù)說明零件表面的除油清洗一直采用汽油清洗，其具有除油速度快、使用簡單、不腐蝕金屬零件等優(yōu)點(diǎn)，但汽油揮發(fā)大、閃點(diǎn)低、有毒、易燃、不安全，且價(jià)格較高。水基清洗劑以表面活性劑為主要成分，同時(shí)添加各種添加劑，如助劑、穩(wěn)定劑、緩蝕劑、增溶劑、消泡劑、防霉劑、防凍劑等，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不腐蝕金屬零件，安全性高，能較徹底的清洗金屬零件表面的動物油、植物油、重機(jī)油、黃油等，清洗后形成連續(xù)水膜，可以多工件浸漬，工效高且方便。但水基清洗劑清洗重油污性能不如汽油，在清洗油垢嚴(yán)重的零件表面時(shí)，應(yīng)先用棉紗擦拭其表面，延長清洗劑的壽命，充分發(fā)揮清洗劑的除油效率。同時(shí)，水基清洗劑在日常維護(hù)中比汽油多一個(gè)取樣檢測步驟，需根據(jù)監(jiān)測結(jié)果調(diào)整維護(hù)溶液，要及時(shí)打撈溶液底部的沉渣和液面的浮油泡沫，嚴(yán)禁將酸性物質(zhì)帶入除油液中，否則會使溶液的除油能力降低，甚至失效。適用范圍（替代的落后技術(shù)）水基清洗劑替代有機(jī)溶劑除油(汽油清洗)，避免其揮發(fā)大、閃點(diǎn)低、有毒、易燃、不安全，且價(jià)格較高的缺點(diǎn)；1.3低碳鋼件用陽極電解除油技術(shù)說明實(shí)際生產(chǎn)中，附著在工件表面的液態(tài)有機(jī)油污比較容易洗凈，而難清洗的是固態(tài)污垢，如金屬皂和經(jīng)過各種表面加工后游離富集的碳黑等污物及機(jī)械拋光后殘留在零件表面的蠟垢等。較長時(shí)間的陽極電解對清除這類固態(tài)的污垢有特殊效果。低碳鋼進(jìn)行陽極電解時(shí)，氧氣不會滲透金屬，不會造成氫脆；由于金屬與油污均帶正電相互排斥因此可以加強(qiáng)脫脂效果；而且電解過程對鉻酸污染有較高容忍度。因此，低碳鋼采用陽極電解除油較好，其工藝流程是：陽極電解除油(或PR電解)→化學(xué)除油→酸洗除油→陽極電解除油→酸活化→電鍍。

酸洗除油與堿性除油互補(bǔ)

酸洗除油工藝適應(yīng)于油污、銹蝕不多的鋼鐵件鍍前處理，這既可減少生產(chǎn)設(shè)備，又可減少酸蝕過程中的酸霧污染。由于酸洗溶液對清洗滲入氧化層的油污具有獨(dú)到之處，故可在鍍前處理中作為堿性除油的補(bǔ)充。適用范圍（替代的落后技術(shù)）低碳鋼件用陽極電解除油可用于清洗實(shí)際生產(chǎn)中附著在工件表面的固態(tài)污垢，如金屬皂和經(jīng)過各種表面加工后游離富集的碳黑等污物及機(jī)械拋光后殘留在零件表面的蠟垢等。這類油污常規(guī)方法不易洗凈，但較長時(shí)間的陽極電解對清除這類固態(tài)的污垢有特殊效果。酸洗除油工藝適應(yīng)于油污、銹蝕不多的鋼鐵件鍍前處理；1.4超聲波除油技術(shù)說明利用超聲波在液體中產(chǎn)生的空化效應(yīng)，可以清洗掉工件表面沾附的油污，配合適當(dāng)?shù)那逑磩?，可以迅速地對工件表面?shí)現(xiàn)高清潔度的處理。超聲波清洗技術(shù)的應(yīng)用，可以使許多傳統(tǒng)的清洗工藝得到簡化，并大大提高清洗質(zhì)量和生產(chǎn)效率。特別是對那些形狀較為復(fù)雜、邊角要求較高的工件更具有優(yōu)越性。利用超聲波清洗技術(shù)，還可以在很大的范圍內(nèi)替代強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的作用，大大減少對和環(huán)境的污染，并改善工人的勞動環(huán)境，降低勞動強(qiáng)度，對保護(hù)生態(tài)環(huán)境，作出貢獻(xiàn)。對幾種常見的工件表面狀況，用超聲波清洗工藝情況簡介：①拋光件表面拋光膏的清洗一般情況下，拋光膏常常采用石蠟調(diào)合，石蠟分子量大，熔點(diǎn)較高，常溫下呈固態(tài)，是較難清洗的物質(zhì)，傳統(tǒng)的辦法是采用有機(jī)溶劑清洗或高溫堿水煮洗有許多弊病。采用超聲波清洗則可使用水基清洗劑，在中溫條件下，幾分鐘內(nèi)將工件表面徹底清洗干凈，常用工藝流程是：浸泡→超聲波清洗→清水（凈水）漂洗。

②表面有油及少量銹的冷軋鋼板冷軋鋼板表面一般有油、污或少量鐵銹，要洗干凈比較容易，但經(jīng)一般方法清洗后，工件表面仍殘留一層非常細(xì)薄的浮灰，影響后續(xù)加工質(zhì)量，有時(shí)不得不再采用強(qiáng)酸浸泡的辦法去除這層浮灰。而采用超聲波清洗并適當(dāng)?shù)那逑匆海煞奖憧旖莸貙?shí)現(xiàn)工件表面徹底清潔，并使工件表面具有較高的活性，有時(shí)甚至可以免去電鍍前酸浸活化工序。③表面有氧化皮和黃銹的工件傳統(tǒng)的辦法是采用鹽酸或硫酸浸泡清洗。如采用超聲波綜合處理技術(shù)，可以快捷地在幾分鐘內(nèi)同時(shí)去除工件表面的油、銹、并避免了因強(qiáng)酸清洗伴隨產(chǎn)生的氫脆問題。拋光的目的是進(jìn)一步降低零件表面的粗糙度，以獲得光亮的外觀。目前拋光處理常用的方法有機(jī)械拋光、化學(xué)拋光和電化學(xué)拋光。適用范圍（替代的落后技術(shù)）超聲波清洗技術(shù)的應(yīng)用，可以使許多傳統(tǒng)的清洗工藝得到簡化，并大大提高清洗質(zhì)量和生產(chǎn)效率。特別是對那些形狀較為復(fù)雜、邊角要求較高的工件更具有優(yōu)越性。利用超聲波清洗技術(shù)，還可以在很大的范圍內(nèi)替代強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的作用，大大減少對和環(huán)境的污染，并改善工人的勞動環(huán)境，降低勞動強(qiáng)度，對保護(hù)生態(tài)環(huán)境，作出貢獻(xiàn)。1.5化學(xué)拋光工藝技術(shù)說明化學(xué)拋光具有適應(yīng)性強(qiáng)，可對形狀復(fù)雜和不同材質(zhì)的制品進(jìn)行拋光處理，生產(chǎn)工藝簡單，操作方便且生產(chǎn)效率高；不需電源和特殊夾具，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，但傳統(tǒng)的化學(xué)拋光存在拋光溫度高、酸霧大等缺點(diǎn)。①不銹鋼針對不銹鋼材拋光處理，現(xiàn)推薦一種光亮性好、拋光速度快、酸霧少的低溫化學(xué)拋光工藝。工藝流程：常溫化學(xué)除油→冷水清洗→化學(xué)拋光→冷水清洗→中和→冷水清洗→干燥→檢驗(yàn)。除油液組成：碳酸鈉（工業(yè)級）：20~40g/L；氫氧化納（工業(yè)級）：30~65g/L；磷酸納（工業(yè)級）：20~35g/L；OP-10（工業(yè)級）：2~3ml/L；溫度：60~80℃；時(shí)間：除盡為止化學(xué)拋光液組成：鹽酸（工業(yè)級，36.5%）：120~180ml/L；硝酸（工業(yè)級：65%~68%）：15~35ml/L；磷酸（工業(yè)級，85%）：25~50ml/L；復(fù)合緩蝕劑：1~5g/L；光亮劑：3~5g/L；水溶性聚合物：20~40g/L溫度：15~40℃；時(shí)間：12~48min中和液組成：碳酸鹽（工業(yè)級）：3~5g/L；氫氧化納（工業(yè)級）：1~2g/L；溫度：室溫；時(shí)間：0.5~1min②鋁及鋁合金針對鋁、鋁-鎂合金及鋁-鎂低硅合金的拋光前處理，推薦一種無煙拋光工藝—WP-98工藝。該工藝使允許拋光時(shí)間達(dá)到2~3min，使工件達(dá)到較高的光亮度而不出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，克服了一般無煙拋光因允許時(shí)間短（一般在90s內(nèi)），光亮度差，易產(chǎn)生過腐蝕的缺點(diǎn)。拋光添加劑WP-98可用于6063及6061等型號的鋁型材拋光，有較好的拋光效果，其工藝配方及操作條件為：磷酸（85%）：硫酸（95%~98%）：70:25；WP-98添加劑：5~15g/L；鋁離子：≥10g/L；溫度：90~110℃；時(shí)間：1~3min注：添加劑WP-98由武漢材料保護(hù)研究所研制。③銅及銅合金針對銅及銅合金的拋光工藝推薦一種溶液穩(wěn)定、污染小、拋光性能高的無黃煙化學(xué)拋光工藝。工藝流程：工件裝掛→超聲波脫脂→熱水洗→三級逆流漂洗→除膜→化學(xué)拋光→流水洗→無鉻鈍化→流水洗→封閉干燥（烘干或熱風(fēng)吹干）→檢驗(yàn)→產(chǎn)品拋光液配方及工藝規(guī)范：成分及工藝參數(shù)允許范圍最佳用量硫酸（ml/L）400~480440拋光添加劑A（ml/L）60~8070OP乳化劑（ml/L）0.5~1.51.0溫度（℃）30~5040時(shí)間（s）10~2015注：拋光添加劑由A、B兩個(gè)組分組成，A為添加劑，是拋光液的主要組成部分，B為調(diào)整劑。適用范圍（替代的落后技術(shù)）由于化學(xué)拋光溶液含有硝酸等易冒黃煙，操作難以控制，環(huán)境污染嚴(yán)重，尤其對于尺寸要求嚴(yán)格的精密件，化學(xué)拋光工藝難以達(dá)到較理想的效果。1.6電化學(xué)拋光工藝技術(shù)說明①不銹鋼不銹鋼電化學(xué)拋光工藝正逐漸取代化學(xué)拋光工藝。但國內(nèi)通常使用的電化學(xué)拋光液為鉻酐含量較高的磷酸型溶液，雖然增光效果較好，但該溶液存在腐蝕性強(qiáng)，成本高，毒性大等缺點(diǎn)。現(xiàn)推薦一種磷酸含量低、無鉻酐型拋光液。工藝流程：電化學(xué)除油→清洗→中和酸洗→電化學(xué)拋光→清洗→鈍化→封閉電化學(xué)除油液組成：氫氧化納：20~30g/L；碳酸鈉：20~30g/L；磷酸納：30~50g/L；溫度：70℃；陽極電流密度：8~20A/dm2；陰極材料：不銹鋼中和酸洗液組成：硫酸：5~10g/L；時(shí)間：5~10min鈍化液組成：硝酸：25%；鉻酸鉀：3~5g/L；時(shí)間：25~30min拋光液配方：磷酸（85%）：25%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）；硫酸（98%）：15%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）；活化劑：0.8g/L；促進(jìn)劑：1g/L；硫酸銨：4g/L；水：20ml/L溫度：50~70℃；陽極電流密度：20~25A/dm2；陰極：鉛；溶液密度：1.6~1.65kg/dm3②鋁及鋁合金電化學(xué)拋光不僅適用于純鋁及一般鋁合金，而且對于鑄鋁合金也具有良好的拋光效果，具有化學(xué)拋光和機(jī)械拋光所不可替代的作用。但傳統(tǒng)的電化學(xué)拋光液含高比例的鉻酸，拋光后產(chǎn)生的含鉻廢水難以處理?，F(xiàn)推薦一無鉻酸電化學(xué)拋光工藝，低材為純鋁、裝飾性鋁合金，添加劑為有機(jī)醇類和有機(jī)酸類。磷酸（85%）：10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）；硫酸（98%）：60%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）；添加劑：25%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）；水：5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）溫度：80~90℃；電流密度：20~30A/dm2；時(shí)間：1~3min；工件運(yùn)動幅度：5cm；頻率：120次/min該無鉻酸電化學(xué)拋光工藝的拋光質(zhì)量可達(dá)到或優(yōu)于含鉻酸拋光工藝的水平，無鉻酸污染，無需含鉻廢水治理投資。③銅及銅合金銅及銅合金電化學(xué)拋光，大多選用磷酸為基本電解液。下面推薦一種無鉻配方，此配方中不含鉻離子，使用中也不產(chǎn)生氮氧化物有害氣體，溶液穩(wěn)定性好，調(diào)整方便，表面質(zhì)量可達(dá)到全光亮效果。該配方適用于銅和黃銅合金工件、板材、線材等的電化學(xué)拋光。在該配方中除磷酸含有的水分外，不另加水，即除基本電解液磷酸外，都是電化學(xué)拋光添加劑。在該工藝中應(yīng)試拋光零件的需要加入適量的鈍化劑，以防止拋光后銅表面顏色變暗。工藝配方及操作條件：磷酸（工業(yè)級85%）：800ml/L；HH991A添加劑：100ml/L；HH991B添加劑：100ml/L；電壓：6~8V；陽極電流密度：2.5~3.5A/dm2；溫度：10~35℃；陽極：不銹鋼；陰陽極面積比：1: