铝型材因其轻质、高强度及良好的可加工性,在机械配件加工领域应用广泛。机加工过程中使用的切削液、润滑油、防锈油以及操作人员的手部接触,都会在其表面留下油污。这些油污若不彻底清除,将严重影响后续的阳极氧化、喷涂、电镀、粘接或焊接等工序的质量。因此,掌握高效、安全的铝型材表面油污去除方法是确保机械配件加工质量的关键环节。
一、 铝型材表面油污的特性与去除原则
铝型材机加工后的油污通常为混合型,包含矿物油、动植物油脂、金属碎屑和粉尘等。去除时需遵循以下原则:
- 有效性:彻底清除油膜,无残留。
- 兼容性:清洗工艺不得腐蚀铝基材或影响其尺寸精度与表面光洁度。
- 经济性与环保性:综合考虑成本、效率与环保要求。
二、 主要去除方法与工艺流程
1. 溶剂清洗法
- 方法描述:利用有机溶剂的溶解作用去除油污。常用溶剂包括酒精、丙酮、汽油、煤油及专用环保型溶剂(如碳氢溶剂)。
- 操作方式:可采取浸泡、擦拭或超声波清洗。超声波清洗利用空化效应,对复杂结构件(如带深孔、螺纹的配件)效果尤佳。
- 缺点:多数溶剂易燃易爆,有挥发性毒性,成本较高,需注意通风与安全。
2. 碱性化学清洗法(最常用)
- 方法描述:使用以碱性物质(如氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钠、磷酸三钠)为主,并添加表面活性剂、络合剂等配制的专用铝合金清洗剂。通过皂化、乳化、分散等作用去除油污。
- 工艺流程:通常为:碱性清洗液浸泡或喷淋 → 流水漂洗 → 后续处理(如钝化)。温度通常控制在50-70℃以提升清洗效果。
- 关键点:必须严格控制碱液的浓度、温度和处理时间,避免铝材发生过腐蚀(产生均匀或不均匀的白色或灰色腐蚀层)。应选用对铝腐蚀性小的专用清洗剂。
3. 乳化清洗法
- 方法描述:使用由有机溶剂、表面活性剂、水等配成的乳化液。它结合了溶解和乳化作用,清洗能力较强。
4. 物理机械清洗法
- 方法描述:对于油污较厚或附着牢固的情况,可先采用此方法预处理。
- 手工擦拭:用沾有清洗剂的布或毛刷擦拭。适用于大型工件或局部清洗,但效率低,一致性差。
- 高压喷淋/喷射清洗:利用高压水流或清洗液的冲击力去除油污。自动化程度高,适合生产线。
- 蒸汽脱脂:利用高温蒸汽(通常使用环保溶剂)冷凝溶解油脂,效果极佳,但对设备要求高。
5. 电解清洗法
- 方法描述:将铝件置于特定的电解液中作为阴极或阳极,通直流电。在电流和电解作用下,工件表面产生大量气体,促使油污剥离。此法通常用于要求极高的表面清洁度,如高端阳极氧化前的处理。
三、 机械配件加工中的工艺选择建议
- 常规机加工件(如支架、壳体):推荐采用中温碱性喷淋或浸泡清洗,配合流水漂洗,效率高且经济。
- 精密复杂零件(如阀体、有深孔螺纹的部件):推荐采用超声波清洗(溶剂型或水基型),确保盲孔和缝隙内的油污被彻底清除。
- 现场维护或小批量处理:可使用环保型溶剂擦拭或便携式高压清洗设备。
- 作为阳极氧化等高端表面处理的前处理:必须采用多级处理,典型流程为:碱性化学清洗 → 流水漂洗 → 酸性中和(出光) → 流水漂洗。必要时增加电解清洗工序。
四、 质量控制与注意事项
- 清洁度检验:常用方法有目视法(表面应均匀润水,无水珠断裂)、擦拭法(用白布擦拭无污渍)或更专业的接触角测量仪、荧光检测法等。
- 防止二次污染:清洗后的工件应立即转入下道工序,或进行干燥、短期防锈处理。搬运和存放时应佩戴干净手套。
- 废水处理:碱性或乳化清洗产生的废水需经中和、破乳等处理达标后方可排放。
- 安全防护:操作人员需佩戴防护眼镜、手套、围裙等,尤其在接触化学试剂和高温液体时。工作区域保持通风良好。
去除铝型材机加工表面的油污并非单一方法可解决,需根据配件的几何形状、加工状态、油污性质、批量大小及后续工艺要求,选择最经济有效的组合清洗工艺,并严格控制过程参数,方能确保机械配件达到理想的清洁表面,为最终产品的性能与外观奠定坚实基础。