Химическое обезжиривание металла это

Обновлено: 04.07.2024

Всегда высокое качество!

Технические моющие средства

для химического и электрохимического

обезжиривания

композиции для обезжиривания

Марка и описание

«Чистал НТ» – для приготовления слабощелочного раствора для обезжиривания при низких температурах сильно загрязненных деталей. Жировые загрязнения эмульгируются. Раствор а люминий и его сплавы не травит.

Щелочное
химическое обезжиривание металлов
всех видов

40-65 ºС 60-150 мл/л

«Чистал К» – смесь кислоты, растворителя, ПАВ, д ля приготовления кислого раствора , в котором одновременно выполняют обезжиривание и активацию разнообразных металлических поверхностей перед гальванопокрытием, фосфатированием или хроматированием. Отлично подходит для очистки и обезжиривания алюминия и его сплавов. Может также применяться для легкого травления, активации стали.

Химическое обезжиривание металлов
всех видов с
одновременной активацией
в кислом
растворе

«Чистал ЭО» – универсальный обезжиривающий состав для электрохимического и химического обезжиривания. Достоинства:

1. Долговечность; 2. Легко смывается;

3. В жесткой воде не пенится;

4. При затяжном переносе не высыхает;

5. Жировые загрязнения эмульгирует.

Химическое
и электро- обезжиривание
чугуна, стали,
ЦАМ, меди
и латуни

«Чистал НП» – жидкое щелочное малопенящееся моющее средство для обезжиривания сильнозагрязненных деталей . Применимо для струйного под высоким давлением, а также для УЗ обезжиривания. Рекомендуется для удаления нагаров, СОЖ, восков и полировальных паст. Каустика и фосфатов не содержит. Жировые загрязнения эмульгирует.

Если после обезжиривания детали не промывать, то в межоперационный период обеспечивается антикоррозионная защита в течение недели.

Химическое, струйное и УЗ (ультразвуковое) обезжиривание металлов
всех видов

«Чистал ВТ» – для приготовления слабощелочного раствора для высокотемпературной очистки сильно загрязненных деталей. Раствор б ез эмульгирующего действия. Удаление всплывающих жиров с его поверхности значительно продлевает срок службы ванны. Содержит силикаты. Хелатов и фосфатов не содержит . Особенно эффективно применять для удаления нагаров, СОЖ, восков, полировальных паст.

Химическое обезжиривание сильно-
загрязненных металлов
всех видов

Важное замечание

Переход на использование композиций «Чистал» позволяет предприятию отказаться от приобретения и хранения большого количества различных химикатов, необходимых для обезжиривания – едкий натр, тринатрийфосфат, кальцинированная сода, натриевое жидкое стекло, сульфонол НП и др.

Рекордный срок службы растворов с ТМС «Чистал ВТ»

Благодаря уникальности рецептуры ТМС «Чистал ВТ», приготовленные на его основе растворы горячего химического щелочного обезжиривания могут эффективно работать без замены по 18 и более месяцев с направлением 99% масла, снимаемого с деталей на регенерацию. Это достигается благодаря тому, что химобезжиривание происходит без эмульгирования. Очистка сопровождается выталкиванием жировых загрязнений из объема раствора на поверхность, откуда их следует удалять с помощью жиромаслоотделителей или другими доступными средствами.

Механизм и методы обезжиривания поверхности металла. Травление стали, меди, алюминия.

Известно, что на поверхности изделий, поступающих в гальванику после изготовления и механической обработки всегда присутствуют загрязнения. Ими могут быть остатки полировальных паст, масложировые пятна, СОЖ, окалина, старая краска или покрытие, а также обычная грязь. Перед нанесением качественного гальванического покрытия все загрязнения требуется удалить. Очистка происходит с помощью обезжиривания и травления. Далее рассмотрим процесс обезжиривания металлических поверхностей подробнее.

Виды загрязнений, удаляемых обезжириванием, могут быть разного происхождения:

Минерального. К ним относятся минеральные масла, полировальные пасты, СОЖ. Особенность в том, что они не растворяются в воде, поэтому для их удаления целесообразно использовать органические растворители;
Растительного и животного. Растворяются только в водных обезжиривающих растворах. Остановимся на них подробнее.

Часто загрязнения носят комбинированный характер, а к жидкой фазе добавляются частички твердой - пыль, асфальты, карбены, оксиды и пр.

Полный цикл обезжиривания обычно включает в себя следующие стадии:

Обработка растворителями;
Химическое;
Электрохимическое обезжиривание.

Чистая обезжиренная поверхность стали выглядит следующим образом:

2. Обезжиривание в органических растворителях.

Органические растворители имеют незначительное поверхностное натяжение (20-30 MH/M), хорошо смачивают обрабатываемую поверхность и легко проникают в труднодоступные участки.

Обработку проводят различными способами — погружением, струйной под давлением 0,03 до 0.1 МПа, обработкой, в паровой фазе и комбинированным методом.

Спирты: метиловый спирт, циклогексанол, этиленгликоль;
Эфиры: этилцеллозоль, этилацетат, бутилацетат;
Кетоны: ацетон, циклогексанон;
Ароматические углеводороды: безнол, толуол, ксилол, сольвент;
Нефтяные растворители: бензин, керосин, уайт -спирит, петролейный эфир;
Хлорированные углеводороды: метиленхлорид, четыреххлористый углерод, дихлорэтан, трихлорэтилен, трихлорэтан, тетрахлорэтилен;
Фторсодержащие растворители: 1,2,2-трифтортрихлорэтан - хладон 113, тетрафтордиброметан - хладон 114 BB.

Эффективность удаления жировых загрязнений наиболее популярными растворителями уменьшается в следующем порядке:

Исходя из таблицы все более широкое применение находят фтор- и хлорсодержащие углеводороды и прежде всего: хладон 113 и трихлорэтилен. Еще одним преимуществом хладона 113 и трихлорэтилена является пожаровзрывобезопасность. Пожароопасность растворителей характеризуется температурой вспышки, температурой самовоспламенения паровоздушной смеси и температурными пределами воспламенения.

Хлорированные углеводороды не огнеопасны, относительно устойчивы и стабильны, но токсичны и требуют строгого соблюдения правил техники безопасности. Эти вещества обладают высокой растворяющей способностью по отношению к маслам и смазкам растительного, животного и минерального происхождения.

2.1 Обезжиривание в растворяюще - эмульгирующих средствах.

Если очистку по каким-либо причинам необходимо производить при невысокой температуре (до 50°С) или загрязнения труднорастворимы, используются РЭС (растворяюще - эмульгирующие средства).

РЭС находят все более широкое применение в промышленности. Обезжиривание производят предварительно только в РЭС или в смеси ЭС c другими растворителями; далее обработанные детали погружают в воду или водный раствор СМС. Растворитель и оставшиеся загрязнения эмульгируются и переходят в раствор, обеспечивая очистку поверхности изделий.

Серийно выпускаются промышленностью средства AM-15 и «Ритм». Применять эти средства нужно в герметизированных установках - машинах погружного типа, соблюдая специальные инструкции и правила безопасности.

Растворы РЭС в сравнении с СМС при идентичных условиях обработки в 5 - 15 раз эффективнее и в 3 - 6 раз расходуют меньше тепловой энергии.

3. Химическое обезжиривание.

Удаление загрязнений с поверхности происходит обычно 2-мя путями: эмульгированием (для жидкой фазы) и диспергированием (для тверой фазы). Во всех случаях загрязнения переводятся в моющий раствор. Количество загрязнений, которое может "вместить" в себя раствор называется емкостью.

Химическое обезжиривание состоит из 4-х этапов:

1) Смачивание поверхности деталей, проникновение в трещины и поры пленки загрязнений. Смачивание (как явление) - растекание капли моющего раствора по обрабатываемой поверхности. Определяется краевым углом смачивания (Θ) - углом, образуемым касательной к поверхности растекающейся капли с твердой поверхностью. Если Θ

2) Уменьшение связи частиц загрязнения между собой и с поверхностью.В дальнейшем частицы отрываются и переходят в раствор. Одновременно может идти омыление жиров и масел.

3) Обволакивание частиц загрязнений в растворе молекулами моющего средства. препятствующее укрупнению частиц и оседанию их на отмываемой поверхности.

4) Стабилизация в растворе частиц загрязнений во взвешенном состоянии. Предотвращение их повторного осаждения на детали. Стабилизация повышается при образовании в растворе пены, т.е. системы, в которой средой выступает жидкость, а дисперсной фазой - газ.

Пенообразующая способность синтетических моющих средств:

Пенообразование по Россу-Майлсу,мм,на 200 мл раствора при темп.,°С

Устойчивость пены,мм при 80оС и продолжительности, мин

Слишком активное образование пены может создавать трудности при эксплуатации моющих растворов в механизированных и автоматизированных установках. Введение в pacтворы синетических моющих средств или пеногасителей (ПМС-200, КЭ-10-12 и др.) снижает пенообразование, но при этом уменьшается и их моющая способность.

Свойствами раствора химического обезжиривания являются:

Поверхностное натяжение;
Поверхностная активность;
Емкость по загрязнениям.

В состав раствора химического обезжиривания чаще всего входят:

Щелочной агент;
Фосфаты;
Силикаты;
Поверхностно-активные вещества (ПАВ).

Существуют также кислые растворы обезжиривания, но они применяются реже.

Свойства неорганических компонентов растворов обезжиривания:

Плотность, кг\м 3

Температура плавления, °С

Показатель щелочности 1%-ного раствора

Содержание активного N а2О

Натр едкий (каустик)

Рассмотрим действие каждого компонента щелочного раствора подробнее.

3.1 Роль щелочного агента при химическом обезжиривании.

Обычно в этой роли выступает гидроксид натрия, реже - карбонат натрия (для более "мягких" составов).

Щелочность раствора обезжиривания влияет на:

его способность омылять жиры;
нейтрализовывать кислотные компоненты загрязнений;
снижать контактное напряжение;
уменьшать жесткость воды.

Щелочность бывает общей и активной. Моющее действие зависит от последней (рН раствора).

Воздействие раствора на определенные загрязнения зависит от рН:

С другой стороны, важно, чтобы обезжиривающий раствор не был агрессивен к обрабатываемым деталям. С этой целью рН нужно поддерживать:

С целью уменьшения агрессивности раствора в него могут добавляться ингибиторы коррозии.

Реакция омыления (щелочного гидролиза) жиров - одна из основных реакций обезжиривания, протекающая с участием щелочных агентов. Схема ее представлена ниже:

Промежуточным продуктом реакции являются жирные кислоты, которые потом и образуют соли.

Нагревание усиливает действие щелочного агента.

3.2 Роль фосфатов при химическом обезжиривании.

Действие фосфатов сводится к следующему:

Стабилизация рН по мере изработки раствора. О важности рН было сказано выше.
Связывание солей жесткости (Ca, Mg) в комплексы и умягчение воды. При этом растворимость карбонатов и кальциевых мыл повышается. Особенно сильным эффектом обладают полифосфаты.
Стабилизация загрязнений в растворе. Этому способствует суспензирующее и пептизирующее действие. Триполифосфаты в три раза более эффективны, чем фосфаты.
Улучшение смываемости раствора. Фосфаты не только хорошо смываются сами, но и улучшают смываемость щелочных агентов.

Избыток карбонатов может ингибировать действие фосфатов.

Количество триполифосфата требуемое для умягчения воды:

Массовая доля триполифосфата натрия, %(при t ° С)

Массовая доля триполифосфата натрия,% (при t оС)

3.3 Роль силикатов при химическом обезжиривании.

Силикат натрия (метасиликат натрия, жидкое стекло) - вещество переменного состава mNaO*nSiO2 с различным отношением (модулем) m:n. Это отношение составляет обычно от 1:2 до 1:4.

рН раствора силиката натрия равен:

Введение силиката натрия в моющий раствор приводит к следующим последствиям:

Снижение агрессивности раствора
Повышение его эмульгирующего действия
Формирование на обрабатываемой поверхности тонкой пленки, защищающей деталь от коррозии при межоперационном перемещении или хранении. Однако, эта пленка ухудшает адгезию наносимых далее покрытий.

3.4 Роль поверхностно-активных веществ (ПАВ) при химическом обезжиривании.

Что такое ПАВ? Для ответа на этот вопрос нужно начать с рассмотрения поверхностного натяжения и поверхностной активности.

Рассмотрим несколько слоев молекул жидкости, внешний из которых граничит с воздухом. Указанные явления возникают тогда, когда силы притяжения молекул внешнего слоя молекулами нижних слоев не уравновешиваются притяжением молекул воздуха.

Поэтому молекулы внешнего слоя стремятся втянуться внутрь жидкости, вследствие чего поверхность жидкости стремится к уменьшению.

Силы поверхностного натяжения - силы, стремящиеся сократить поверхность. Они измеряются работой, которую необходимо затратить для увеличения поверхности жидкости на 1 см 2 .
Свободная поверхностная энергия - произведение поверхностного натяжения на площадь поверхности.
Поверхностная активность - способность веществ понижать свободную поверхностную энергию.

ПАВ - вещества, понижающие поверхностное натяжение раствора. В моющем растворе они обеспечивают смачивание загрязненных поверхностей.

ПАВ разделяют на:

Катионные;
Анионные;
Неионогенные.

У синтетических ПАВ меньше критическая концентрация мицеллообразования, т.е. концентрация ПАВ, при которой достигается максимум моющего действия.

• К катионным ПАВ относят соли первичных, вторичных и третичных аминов, четвертичные аммониевые основания и другие соединения. Катионные ПАВ редко применяются, т.к. их эффективность при обезжиривании низка.

• К анионным ПАВ относятся мыла карбоновых кислот, алкилсульфокислоты, алкилсульфаты, алкиларилсульфонаты, например, сульфонол НП-1, сульфонол НП-З, ДС-. Анионные ПАВ диссоциируют в водной среде с образованием отрицательно заряженных органических ионов.

• Неионогенные ПАВ (в отличие от анионных) не имеют гидрофильной солеобразующей группы и не диссоциируют в водных растворах. Они устойчивы в щелочной, кислой и нейтральных средах. Примеры: полиэтиленгликолевый эфир (ОП-7, ОП-10, ОП-20, ОП-ЗО), синтанол (ДС-Ю, ДТ-7).

Особое внимание должно быть обращено на необходимость применения биологически мягких ПАВ, т.е. безвредных для бактериальной флоры. Биологически жесткие ПАВ приводят к загрязнению естественных водоемов. К ним относятся HП-l, ОП-7, ОП-10, контакт Петрова, альфапол 8, альфапол 9, алкилсульфонат, хлорный сульфонол.

4. В чем заключается электрохимическое обезжиривание?

После химического обезжиривания следует стадия электрохимического обезжиривания.

Во время э/х обезжиривания деталь загружается в раствор, аналогичный по составу раствору химического обезжиривания. При этом она может выступать как катодом, так и анодом. При подаче на нее тока на ней начинается выделение либо водорода, либо кислорода, в зависимости от полярности. На каждый ампер водорода всегда выделяется в 2 раза больше, чем кислорода. Кроме этого, пузырьки водорода мельче.

Э/х обезжиривание обладает следующими тремя действиями на загрязнения:

Удаление загрязнений химически по аналогии с раствором химического обезжиривания;
Снижение поверхностного натяжения жировой пленки за счет поляризации очищаемой поверхности;
Механическое удаление загрязнений активно выделяющимся с очищаемой поверхности водородом (на катоде) или кислородом (на аноде).

5. Что такое травление металлов?

После обезжиривания почти всегда выполняется операция травления. И если обезжиривание разнородных металлов происходит по схожему механизму, то травление всегда идет в разных растворах.

При травлении стали с ее поверхности удаляются видимая ржавчина и окалина. Разновидностью травления является активация - удаление невидимых оксидных пленок. Травлению может быть подвержена и стальная основа. Процессы, происходящие при травлении в соляной кислоте, выражаются следующими реакциями:

Аналогично с оксидами железа и железом реагирует и серная кислота. При этом серная кислота лучше растворяет оксиды одного состава, а соляная кислота - другого.

Медь почти не растворяется в соляной и серной кислоте, поэтому для травления меди применяют азотную кислоту или ее смесь с серной. При этом идут реакции:

Диоксид азота может частично реагировать с водой и вновь превращается в азотную кислоту.

Травление и активация алюминия имеет более сложный механизм, о нем подробнее написано в статье.

Химическая отделка поверхностей

Изделия, поступающие с металлорежущих станков, загрязнены смазочно-охлаждающей жидкостью, обычно — содержащей жирные вещества. Если поверхность изделия подлежит дальнейшей химической или гальванической отделочной обработке, то ее нужно очистить от загрязнений, в первую очередь от жиров. На практике детали обезжиривают органическими растворителями или щелочными растворами под действием электрического тока

Для обезжиривания применяются бензин, керосин, газойль или бензол. Все эти жидкости огнеопасны. В простейших случаях пожар тушат автоматическим закрытием ванны с горючими веществами

Из хлорированных углеводородов для обезжиривания пригодны тетрахлорметан, трихлорэтилен и тетрахлорэтилен; эти материалы не огнеопасны, и при работе с ними нет угрозы взрыва или воспламенения.
Однако они ядовиты, поэтому необходимо применять специальные технические предохранительные устройства, например, вытяжку паров. Хлорированные углеводороды дороже бензина и тому подобных веществ, но более эффективны

Из щелочных растворов для обезжиривания применяют едкий натр (NaOH), едкое кали (КОН), углекислый натрий (Na₂CО₃), углекислый калий (К₂СО₃), гидрат окиси кальция (Са (ОН)₂), силикат натрия (Na₂SiО₃), фосфорнокислый натрий (Na₃РO₄*12Н₂O), тетраборнокислый натрий (Na₂B₄O₇* 10Н₂О), ядровое мыло и некоторые соли и сложные эфиры органических сульфоновых кислот.
Кроме того, применяют цианистый натрий (NaCN) и цианистый калий (KCN). В отношении этих химикатов необходима особая осторожность, так как из них очень легко даже под действием совершенно слабых кислот выделяется сильно ядовитый газообразный цианистый водород

Из указанных средств обычно составляют обезжиривающие водные растворы того или иного состава, например, раствор натриевого щелока (2 — 8%) или соды (3 — 10%)
Для обезжиривания поверхностей изделий из стали, никелевых сплавов, меди и медных сплавов применяют более концентрированные растворы, а для изделий из олова, свинца и тому подобных металлов — менее концентрированные растворы
Для обезжиривания изделий из цинка и алюминия в раствор добавляют 0,5—1% жидкого стекла (силиката натрия)
Для обезжиривания изделий, на поверхности которых должно быть нанесено гальваническое покрытие, часть соды и щелока заменяют фосфатом натрия, причем 2% фосфата заменяют 1% соды

При обезжиривании изделий, которые до этого полировались пастами, в раствор добавляют 0,5% мыльного порошка. При обезжиривании медных и латунных изделий перед нанесением гальванического покрытия вводят в раствор 0,5 — 1% цианистого калия (или цианистого натрия)
Для обезжиривания поверхностей с остатками лака или осмолившимися жирами применяют обычно кипящий 10%-ный едкий натр. Примерный состав раствора для обезжиривания: 100 л воды, 1,3 кг едкого натра, 1,3 кг цианистого калия или цианистого натрия и 0,5 л силиката натрия (жидкого стекла)

Электролитическое обезжиривание

Электролитическое обезжиривание — электролиз постоянным током в щелочном растворе. Катодом являются обезжириваемые изделия, на которых осаждается концентрированный едкий натр или едкое кали и пузырьки водорода. Гидрат окиси омыляет жир, а водород способствует вымыванию частиц мыла. Если в раствор добавить металлическую соль, например, соль меди, то на всей поверхности предмета будет осаждаться тонкий слой меди, т. е. обезжиривание будет сопровождаться омеднением поверхности

Площадь анодов должна быть больше площади обезжириваемых поверхностей. Напряжение должно составлять 6 — 10 в, плотность тока 3 — 5 а/дм 2 , расстояние электрода от изделия не меньше 10 см. На поверхность раствора всплывают загрязнения, которые нужно удалять, перепуская верхний слой раствора через имеющуюся в ванне перегородку

Примерный состав раствора для электролитического обезжиривания: 100 л воды, 5 кг едкого натра, 5 кг едкого кали, 0,5 кг цианистого калия. Для изделий из цинковых и алюминиевых сплавов лучше подходит раствор более слабой концентрации: 100 л воды, 3 кг едкого натра, 3 кг углекислого калия и 3 кг гидрата окиси кальция (известкового молока). Благодаря прохождению электрического тока через раствор он нагревается; иногда раствор нагревают паровым отопительным змеевиком до температуры около 80° С. Примерный состав раствора для одновременного обезжиривания и омеднения: 100л воды, 5 кг едкого натра, 5 кг известковой воды, 1,5 кг цианистой меднокалиевой соли и 0,3—0,4 кг цианистого калия

Выбор метода обезжиривания. Для хромирования стальных кожухов и т. п. необходимы следующие подготовительные операции: обезжиривание в промывочной машине (нехлорированными или хлорированными углеводородами), электролитическое обезжиривание с омеднением (предварительное никелирование) и, наконец, обезжиривание бензином

Винты перед фосфатированием обезжиривают в щелочном растворе с добавкой пемзы или песка. Перед никелированием латунных изделий необходимо обезжиривание в трихлорэтилене, после никелирования их промывают в том же растворе. Изделия из листовой стали перед оцинкованием обезжиривают электролитическим способом без омеднения

Травление (декапирование)

Травлением очищают металлические поверхности от окислов и других соединений. Твердую окалину, оставшуюся на поверхности после прокатки, ковки и тому подобных операций, удаляют разбавленными кислотами. Для удаления тонкого слоя окислов, образовавшихся на поверхности при отжиге, применяют так называемое декапирование — обработку в разбавленных кислотах

Для удаления ржавчины применяется слабое травление. Травление применяют также для подготовки металлических поверхностей к отделке и при изготовлении точных заготовок (полуфабриката) с гладкой поверхностью, например, перед вытяжкой, штамповкой

Травление производят кислотами и солями с кислой реакцией или щелочами.
При разбавлении серной кислоты (H₂SО₄) надо лить ее в воду, а не наоборот; при этом необходимо быть в защитной одежде.
Соляная кислота (НСl). Пары этой кислоты вредны для металлических поверхностей; ее применяют для травления перед цинкованием и лужением.
Азотная кислота (HNO₃). Сильно разъедает кожу. Используется для травления сплавов меди.
Ортофосфорная кислота (Н₃РO₄). Применяется для повторного травления, очистки от ржавчины и для фосфатирования

Плавиковая (фтористоводородная) кислота. Оказывает сильно разъедающее действие, ее пары вредны для здоровья. Применяется для травления отливок в литейных и в качестве добавки при травлении нержавеющих сталей.
Уксусная кислота СН₃*CООН. Пригодна для повторного травления и удаления ржавчины, но применяется редко.
Щавелевая и винная кислоты иногда применяются для облегчения удаления ржавчины и для нейтрализации после обработки деталей в щелочных растворах

Оксидирование

Оксидирование применяется для защиты поверхностей деталей от влияния химических реагентов из окружающей среде

Оксидирование стали

Для получения коричневой или синей окраски стальные детали оксидируют путем нагрева до получения соответствующего цветного окисла. При нагревании до температуры свыше 240° С поверхность стального изделия покрывается слоем окисла, придающим ей бронзовую окраску. При несколько более высокой температуре окраска переходит в темно-коричневую, а при 290—310° С — в темно-синий цвет. При более высокой темературе синий цвет тускнеет. Перед оксидированием детали необходимо хорошо отполировать, чтобы образующиеся при оксидировании окраска и глянец получили эффектный оттенок. Оксидирование производится всухую в электрической печи или, например, в расплаве нитрата натрия (55 кг) и нитрата калия (45 кг); эта смесь солей имеет температуру плавления 220° С

В черный цвет сталь оксидируется в расплаве нитрита (80%) и нитрата натрия (20%); температура плавления смеси 250° С. Медленнее оксидируется сталь до получения черной окраски при обработке в концентрированных растворах едкого натра, нитратов и некоторых органических веществ. Пример: 100 л воды, 80 кг твердого едкого натра, 2 кг нитрата аммония, 1,5 кг нитрофенола

Сначала растворяют едкий натр в воде, в горячий раствор добавляют нитрат, а затем нитрофенол. Для оксидирования стали, содержащей до 8% никеля, нужно увеличить содержание едкого натра в ванне, чтобы температура кипения поднялась до 150—165° С. Нормальный раствор кипит при 130—140° С, а процесс оксидирования длится 10—20 мин

Электролитическим способом оксидируют сталь в холодном состоянии; специальные растворы для этого поставляют в готовом виде химические предприятия

Оксидирование до черного или коричневого цвета производится путем покрытия жидкими химическими реагентами. Пример состава такого покрытия для воронения: 100 л воды, 1,3 кг хлорной ртути (сулема— сильный яд), 0,5 кг сернокислой меди (медного купороса), 3 кг твердого хлорного железа, 0,85 кг диэтилэфира, 1,7 кг этилового спирта и 1,7 кг концентрированной азотной кислоты. Сначала растворяют в горячей воде хлорную ртуть; смешав полученный раствор с растворами остальных солей, ванну доливают холодной водой, а затем вводят азотную кислоту, спирт и эфир. Оксидированную поверхность нужно очень хорошо обезжирить, иначе она получится пятнистой

Оксидирование алюминия

В результате оксидирования на поверхности алюминия и алюминиевых сплавов образуется слой окиси алюминия сероватого цвета толщиной около 2 мк. Если этот слой однороден, то он защищает алюминий от дальнейшего окисления

Химический способ
На 100 л мягкой воды добавляют 5 кг безводной соды, 1,5 кг хромата натрия. Для сплавов с большим содержанием магния добавляют 1 кг едкого натра. Перед оксидированием изделия необходимо обезжирить. Рекомендуется травление в холодной азотной кислоте в течение 15—30 мин

Анодирование

Покрытия алюминия, наносимые методом анодирования
Элоксал GS — серная кислота 10 — 70% (в среднем 10 — 30%).
Постоянный ток напряжением 12—15 в, плотность тока 1—1,5 а/дм 2 в течение 30—45 мин.
Рабочая температура около 20° С должна поддерживаться охлаждением, так как раствор нагревается электрическим током. Изделия подвешивают на аноде, катодом служат алюминиевые пластины. Переменный ток до 40 в в течение 20 мин

Элоксал GX — щавелевая кислота 7—10% с добавкой серной и хромовой кислот. Напряжение постоянного тока 30 — 60 в, плотность тока 1,5 а/дм 2 . Температура около 20° С поддерживается охлаждением.
Изделия подвешиваются на аноде, катодом служит алюминиевая пластина

Элоксал WX — переменный ток 40 — 50 в, плотность тока 2 — 4 а/дм 2 , температура 20° С, в течение 30 — 40 мин

Цвет покрытия изменяется в зависимости от того, какой процесс применяется. Белые прозрачные покрытия получаются в растворе серной и щавелевой кислот под действием постоянного тока. При применении переменного тока покрытия получаются желтоватыми. Хромовая кислота окрашивает покрытия в желтый цвет, а при переменном токе оттенок изменяется почти до золотистого. На сплавах с Сu, Mg и Si при постоянном токе получается более светлый цвет, при переменном токе — более темный

Фосфатирование

В результате фосфатирования на поверхности изделия образуется нерастворимый мелкокристаллический слой фосфатов, который при покрытии его маслом или лаком создает хорошую защиту от коррозии.
Однако фосфатный слой хрупок, поэтому изделия с таким покрытием не должны подвергаться какой-либо деформации; хотя этот слой довольно тверд, он все же поддается царапанью. Выдерживает температуру до 200° С без изменения свойств. При более высоких температурах слой окисляется

Состав препарата для быстрого фосфатирования (бондеризации): 1,62 л концентрированной азотной кислоты, 1,49 кг окиси цинка, 1,12 л фосфорной кислоты, 100 л воды; в этот раствор добавляют 1,5 кг нитрата меди, растворенного в небольшом количестве воды.
Быстродействующий состав (атраментол) 3,5% -ный раствор фосфорнокислого марганца с добавкой бисульфита натрия (100 г на 100 л раствора)

Электрофосфатирование производится действием переменного тока в растворах, содержащих также фосфорнокислый цинк. Благодаря этому процесс ускоряется, и можно применять раствор с более низкой температурой. Применяется трансформированный ток напряжением 10 — 12 в, плотностью 2,5—5 а/дм 2 .
Температура раствора 60 — 65° С обычно поддерживается сопротивлением самого раствора. Процесс длится 3—6 мин, толщина получаемого слоя 6—12 мк

Гранодин: 1,5 кг окиси цинка, растворенной в 6,87 л фосфорной кислоты и 4,17 л воды. Для получения ванны рабочего раствора объемом 100 л нужно смешать 8 л этого раствора и 2 л раствора из 400 г нитрита натрия с 90 л воды

Фосфатировать можно все виды стали, кроме нержавеющих и высоколегированных инструментальных, а также серый и ковкий чугун. До фосфатирования поверхность изделия должна быть очищена от загрязнений, ржавчины и покрытий из других металлов. Жир удаляется обычным способом обезжиривания, а окалина и ржавчина — травлением. Перед фосфатированием обязательна тщательная промывка изделия для удаления остатков щелочи после обезжиривания или кислоты после травления

Ванны для фосфатирования надо подогревать. Необходимо также уделять внимание способу погружения изделий в раствор, для того чтобы, например, выделяющиеся газы не экранировали отдельные части поверхности, и этим не замедляли процесс фосфатирования этих участков

Продолжительность фосфатирования составляет 25—60 мин. Крупные изделия, которые невозможно полностью погрузить в сравнительно небольшую ванну, можно фосфатировать пульверизацией; в этом случае применяют быстродействующие растворы, подогреваемые примерно до 85° С и наносимые на поверхность пульверизатором. Интенсивным распыливанием раствора можно продолжительность химической реакции значительно сократить

Лакирование металлов

Масляные лаки, содержащие олифу, сгущенное льняное масло, древесное масло, натуральные смолы. Разбавителем служит скипидар или бензин. Масляные лаки засыхают на воздухе медленно, поэтому сушку ускоряют, помещая покрытое лаком изделие в сушильную печь

Нитроцеллюлозные лаки, растворимые в ацетоне, амилацетате. На воздухе эти лаки засыхают очень быстро, поскольку их растворители очень быстро испаряются уже при нормальной температуре

Лаки из искусственных смол (синтетические). В искусственные смолы вводят разные добавки, например, нитроцеллюлозу в комбинации с лаками. Синтетические лаки сушат на воздухе или в печах. Они выдерживают высокую температуру, сохраняя свою эластичность

Асфальтовые, хлоркаучуковые, целлоновые, бензинцеллюлозные и тому подобные лаки. Эти лаки можно наносить на поверхность кистью или распылять из пистолета-пульверизатора. При нанесении этих лаков путем пульверизации иногда происходят большие потери от разбрызгивания лака мимо изделия. Для снижения потерь в распылительной камере создается электрическое поле с напряжением до 100 000 в (помнить об опасности взрыва при нарушении техники безопасности!)

Металлическое изделие служит электродом, притягивающим электрически заряженные частицы лака. Благодаря этому потери на разбрызгивание уменьшаются до минимума

При лакировании грубых необработанных поверхностей их нужно предварительно шпаклевать, чтобы сгладить неровности. Перед лакированием шпаклеванную поверхность шлифуют и полируют. После лакирования поверхность можно полировать, а в случае надобности — зачистить шкуркой. Новейшие лаки из искусственных смол уже сами по себе образуют достаточно блестящую поверхность, поэтому такие покрытия нет надобности полировать

Сушка после лакирования

Для быстрой сушки изделий после лакирования применяют сушилки, обогреваемые паром, газом или электричеством

Температуры сушки различных покрытий	°С
Масляные лаки светлые	50 — 60
Масляные лаки темные	60 — 80
Нитроцеллюлозные лаки светлые	до 60
Лаки из искусственных смол светлые	100 — 110
Лаки из искусственных смол темные	120
Синтетические лаки черные	140
Бакелитовые золотистые лаки	180
Битумные лаки	160 — 240
Изоляционные лаки	до 320

Желательно, чтобы в сушилке была обеспечена надлежащая циркуляция воздуха. Продолжительность сушки зависит от толщины покрытия и составляет от 0,5 до 2 ч

Сушка инфракрасными лучами значительно сокращает продолжительность сушки. Этим способом тонкие покрытия можно высушить за 8 мин. Обычно предусматривают расход мощности 20 — 100 вт на 1 дм 2 поверхности

Важным требованием, предъявляемым ко всем устройствам для сушки лаковых покрытий, является абсолютное отсутствие пыли в системе сушилки

Эмалирование

Эмаль изготовляется плавлением полевого шпата, соды, кварца, буры и окислов в зависимости от требуемого цвета. Расплавленную эмаль гранулируют, выливая ее в воду, затем размалывают в шаровой мельнице и смешивают с водой в тонкую суспензию. Поверхности стальных изделий предварительно очищают пескоструйной обработкой или травлением в соляной кислоте, после чего покрывают суспензией эмали

После просушки изделие обжигают в муфельной печи сначала при ~850° С в течение короткого времени, затем второй раз — при температуре 1000° С. Эмаль химически очень стойка к кислотам, но мало стойка к щелочам

Средства для обезжиривания поверхности

Для качественного нанесения гальванических, лакокрасочных (в том числе порошковых) и других видов покрытий необходимо проводить тщательную предварительную подготовку поверхности металла. Важнейшим этапом подготовки поверхности к нанесению покрытий является удаление с поверхности различных загрязнений (обезжиривание металлической поверхности). Выбор вида обезжиривания металла и состава раствора зависит от типа наносимого покрытия, металла и состояния его поверхности, имеющихся на предприятии условий (в том числе оборудования и очистных сооружений).

При нанесении гальванических покрытий на стальные детали обязательно следует проводить химическое и электрохимическое обезжиривание поверхности.

При нанесении оксидных и фосфатных покрытий на сталь, при покрытии алюминия, медных и цинковых сплавов, при нанесении лакокрасочных и порошковых покрытий обычно проводят только химическое обезжиривание поверхности. В некоторых случаях, когда обрабатываемые детали не сильно зажирены, химическое обезжиривание деталей совмещают с травлением (процесс "ЭКОМЕТ-А006"). При проведении только химического обезжиривания металла рекомендуется ставить последовательно 2 ванны (одинакового состава или различные, например обезжиривание и обезжиривание-травление).

Не рекомендуем использовать одну ванну для обезжиривания различных металлов (стали, алюминия, медных сплавов и т. д.), так как это всегда снижает качество получаемых покрытий.

Для выбора обезжиривающих составов используйте их сравнительные характеристики, представленные в таблицах.

Составы для электрохимического обезжиривания стали

Базовая композиция

Особенности приготовления

Температура,°С

Требует добавления щелочи, соды, ТНФ

Обезжиривание обязательно проводится в реверсивном режиме: катодно, затем — анодно. Рекомендуется для линий цинкования, меднения и др.

Менее трудоемка в приготовлении: готовый концентрат, разводится холодной водой (1:10)

Для катодного и/или анодного обезжиривания при пониженной температуре.

Требует добавления щелочи и ТНФ

Для катодного и/или анодного обезжиривания при низкой температуре.

Требуют добавления щелочи

Для катодного и/или анодного обезжиривания при низкой температуре; "ЭКОМЕТ-016у" обладает повышенной маслоемкостью.

Составы для химического обезжиривания стали

Поверхностно-активная добавка в традиционные составы, улучшающая качество обезжиривания поверхности.

Готовый концентрат, разводится водой (1:10)

Малопенная. Для обезжиривания струйным методом, при интенсивном вращении или перемешивании.

Для обезжиривания погружением при пониженной температуре.

Рекомендуется для обезжиривания погружением при низкой температуре.

Обладает лучшим обезжиривающим действием из всех низкотемпературных обезжиривающих составов.

Для катодного и/или анодного обезжиривания при низкой температуре; "ЭКОМЕТ-016у" обладает повышенной маслоемкостью

Составы для химического обезжиривания алюминиевых и цинковых сплавов

Поверхностно-активная добавка в традиционные составы, улучшающая качество обезжиривания металла.

Для обезжиривания погружением при пониженной температуре. Обладает травящим действием.

Для обезжиривания погружением при пониженной температуре. Пониженное травящее действие.

Для обезжиривания погружением при пониженной температуре. Самое низкое травящее действие.

Требует добавления серной кислоты

Только для алюминиевых сплавов. Рекомендуется для не сильно зажиренных деталей с одновременным травлением. Малопенная, можно использовать в струйных установках.

Обезжиривание металла на производстве

Обезжиривание металла на производстве: действенные методы

Обезжириванием называют операцию по очистке металлического изделия от масляных и жировых пленок, окислов и прочих загрязнений. Если вы собрались окрасить какую-то вещь из металла, и для вас важно качество будущего лакокрасочного покрытия, вопросом об обезжиривании стоит задаться.

Набор методов обезжиривания довольно обширен: это и химическая, и электрохимическая чистка, обезжиривание ультразвуком и эмульсионными составами. Но, поскольку доступ, например, к устройству ультразвукового излучения есть далеко не у каждого, в данной статье мы рассмотрим два способа обезжиривания: чистку органическими растворителями и синтетическими моющими средствами. В дальнейшем вы сможете сами для себя решить, какой способ наиболее приемлем для вас.

Органические растворители.

Органические растворители можно разделить на 2 группы. В первую входят такие доступные средства, как керосин, бензин и уайт-спирит. Волосяная щетка или тряпка смачивается в одной из этих жидкостей, после чего протирается поверхность изделия. Этот способ достаточно действенный, однако все три раствора являются токсичными и пожароопасным, поэтому им часто предпочитают средства из второй группы – фторированные и хлорированные углеводороды.Органические средства 2-й группы качественно смачивают поверхность изделия, а так же они отличаются пожаробезопасностью и простотой в применении. Несмотря на это, они ничуть не менее токсичны, чем тот же бензин или керосин. К тому же, тому, кто захочет воспользоваться фторированными и хлорированными углеводородами придется раскошелиться – стоят они на порядок дороже уайт-спирита или бензина.

Химическое обезжиривание.

Химическое обезжиривание металла проводится с помощью растворов на основе щелочи. Жиры под действием щелочи превращаются в вещество наподобие мыла, которое легко удаляется с металла. Помимо щелочи такие вещества содержат различные ПАВ, силикаты и фосфаты. Все они способствуют эмульгированию и смягчению воды, а так же препятствуют образованию пены. Всё это, несомненно, полезные свойства при обезжиривании. Так же стоит отметить, что щелочные средства не отличаются токсичностью или взрывоопасностью, а по цене они вполне доступны.

Выбрать для себя конкретное средство из этой группы, разумеется, лучше всего с помощью советов продавца-консультанта, однако, позволим дать вам несколько рекомендаций.

Растворы для химического обезжиривания можно разделить на 3 группы по уровню содержания щелочи: слабо-, средне- и сильнощелочные. Отдавайте предпочтение определенной группе, отталкиваясь от степени загрязнения изделия: слабозагрязненную поверхность лучше очистить слабощелочным раствором, а вот поверхность с высокой степенью загрязнения потребует сильнощелочного раствора.

Обезжиривание металла – важный этап подготовки изделия к покраске, постарайтесь отнестись к нему ответственно, используйте средства от компании Докер Кемикал ГмбХ Рус!

Читайте также: