Строительные машины и оборудование, справочник






Физико-химические способы очистки деталей


Категория:
   Прогрессивные методы ремонта


Физико-химические способы очистки деталей

Физико-химические способы удаления загрязнений с поверхности деталей дают более высокую степень очистки, ускоряют процесс и снижают стоимость очистки, уменьшают пожароопасность за счет применения негорючих моющих составов, улучшают условия труда.

Применяют следующие физико-химические способы очистки деталей: ультразвуковая очистка, электролитическая очистка, термическая очистка. Перспективны электроискровая щеточная очистка поверхностей деталей от продуктов коррозии, использование электрогидравлического эффекта для очистки деталей от неорганических загрязнений — пыли, дорожной грязи, остатков строительных материалов и т. д.

Ультразвуковая очистка. Ультразвук интенсифицирует процессы очистки деталей в несколько десятков раз. Достоинством этого способа очистки по сравнению с другими является высокая чистота поверхности и деталей.



Большие преимущества ультразвуковой очистки заключаются также в компактности оборудования, в возможности очистки от разных видов загрязнений, в высокой культуре производства. Однако необходимость в высококвалифицированном техобслуживании является одной из причин, тормозящих распространение ультразвуковой очистки в ремонтном производстве.

Ультразвуковая очистка может применяться при мойке и очистке деталей системы питания и электрооборудования автотракторных двигателей для очистки коленчатых валов, шатунов, элементов масляных фильтров, трубопроводов и других деталей от углеродистых отложений, окалины, продуктов коррозии, маслянистых и других загрязнений.

Для получения колебаний ультразвуковой частоты используются механические и электромеханические излучатели. Наибольшее распространение получили электромеханические излучатели: пьезоэлектрические и магнито-стрикционные. Для ультразвуковых ванн применяются магнитострикционные преобразователи типа ПМС-4, ПМС-6, ПМС-7 и их модификации.

Ультразвуковые ванны УЗВ, которые получили наибольшее распространение на ремонтных заводах, работают в комплексе с генераторами серии УЗГ, которые питают преобразователи током ультразвуковой частоты.

Нами разработан следующий состав жидкости для очистки деталей карбюраторов и бензонасосов от углеродистых отложений и маслянистых загрязнений, г/л:

Температура раствора при ультразвуковой очистке в пределах 70…80 °С.

Электрохимическая очистка. Детали погружают в электролит и включают в цепь постоянного тока. Удаление загрязнений с поверхности деталей происходит вследствие воздействия на изделие нескольких факторов, зависящих как от свойств растворов, применяющихся в качестве электролита, так и от действия электрического тока. Моющее действие раствора усиливается механическим воздействием выделяющихся на электроде пузырьков газов.

Электрохимическая очистка может проводиться при катодном и анодном включении деталей. При катодном включении деталей на их поверхности выделяется водород, который энергично перемешивает электролит у поверхности изделия и способствует механическому отделению жиров и других загрязнений, при анодном — кислород, который способствует отделению загрязнений. Анодное обезжиривание аналогично описанному, но процесс идет значительно медленнее, так как на аноде выделяется меньшее количество газа (кислорода).

Электрохимическая очистка применяется для обезжиривания и травления деталей.

Лучшие результаты дает двойное обезжиривание — черновое и окончательное. Для чернового обезжиривания рекомендуется раствор следующего состава:
— каустическая сода NaOH —45 г/л (допустимые пре делы 30…60);
— метасиликат Na2Si03-9H20 —45 (допусти мые пределы 30…60);
— тринатрийфосфат Na3P04-12Н20— 10 г/л (допустимые пределы 5…20).

Для окончательного обезжиривания предложен следующий электролит: каустическая сода NaOH—15 г/л (допустимые пределы 10…20); кальцинированная сода Na2C03—30 (допустимые пределы 30…60); Na3P04X Xl2H20—55 г/л (допустимые пределы 30…60).

При составлении растворов нужно обращать внимание на их пенообразующую способность. Обильное пено-образование составов для электрохимической очистки недопустимо из-за возможности накопления гремучего газа в пене. Поэтому в растворы для электрохимической очистки следует добавлять поверхностно-активные вещества в самом минимальном количестве. Время обезжиривания при катодном включении деталей не должно превышать 3 мин.

Большое влияние на процесс обезжиривания оказывает температура раствора. При температуре раствора выше 80 °С улучшаются моющие свойства раствора, размягчаются загрязнения, уменьшаются силы адгезии между поверхностью изделий и загрязнениями. Кроме того, увеличивается проводимость растворов, а это вызывает увеличение плотности тока, интенсифицирует процесс и сокращает время обезжиривания.

Величина плотности тока выбирается в зависимости от степени загрязнения и может колебаться в пределах 0,3…3 кА/м2. Оптимальным является напряжение на зажимах в пределах 6… 10В.

В качестве оборудования, используемого для электрохимического обезжиривания, пригодны стальные ванны без футеровки, имеющие теплоизоляцию, пароподогрев и оборудованные бортовыми вытяжными отсосами с крышками, в качестве анодов — пластины из нержавеющей стали.

Электрохимический способ широко используется для очистки деталей от неорганических загрязнений — продуктов коррозии, окалины и окислов, а также для электрохимического травления. Для травления применяют растворы серной и фосфорной кислот.

Для электрохимического травления применяют стальные ванны, футерованные свинцом, винипластом, диабазовой плиткой. В качестве анодов используют свинцовые пластины.

Рецептура составов и режимы травления зависят от степени и вида загрязнения изделий, от места операции очистки в общем технологическом процессе.

Термическая очистка. Используется при удалении многих видов загрязнений: углеродистых отложений на деталях двигателей, старой окраски, смолистых отложений в трубопроводах гидравлической системы тормозов и т. д.

Детали нагреваются до температуры 600…650°С в газовых или электрических печах и выдерживаются при этой температуре. Оставшиеся продукты удаляются сжатым воздухом или щетками. Так очищают впускные и выпускные трубопроводы, крышки клапанных коробок и маслопроводы двигателей от углеродистых отложений.

Значительную трудность представляет удаление эпоксидных смол. Нами опробована очистка колесных тормозных цилиндров, спинок кронштейнов сидений и других деталей, восстановленных эпоксидными смолами, обжигом в электропечи. При температуре 600…650°С в течение 10… 15 мин происходит полное сгорание компонентов покрытия.

К термическому способу следует отнести и очистку от окалины, ржавчины и накипи деталей в расплавах солей.

Электрохимическая очистка в расплавах солей внедрена на заводе «Уралмаш». Температура расплава 450 °С. Состав — едкий натр NaOH и едкое кали КОН в соотношении 2:1. Установка для очистки состоит из ванны нагрева, мотор-генераторной установки, промывочных ванн, пульта управления. Электрохимическая ванна изготовлена из листовой стали толщиной 10 мм. Нагрев расплава осуществляется трубчатыми электронагревателями (ТЭН типа НМЖ 4,5/5). С целью теплоизоляции ванна опущена в кессон из шамота. На дне ванны установлен поддон для шлама.

Мотор-генераторная установка является источником постоянного тока и снабжена устройством для реверсирования тока. Номинальное напряжение 6 В.

Детали в корзинах загружают в ванну с расплавом.

Рис. 1. Схема установки для очистки деталей в расплавленных солях:
1 — подвеска с контейнером; 2, 3, 4 и 5 — кожухи над соляной, первой промывочной, кислотной и второй промывочной ваннами; 6 — кольцевой монорельс с электротельферами; 7 —колонна; 8 — двустворчатая дверь; 9 — вторая промывочная ванна; 10— кислотная ванна; 11 — первая промывочная ванна; 12 — пульт управления; 13 — смотровой люк; 14 — тигель соляной ванны.

Процесс очистки длится 20…30 мин. Качество очистки улучшается от добавления 1…10%-ного хлористого натрия NaCl. Для раскисления в расплав рекомендуется добавлять 0,1 …0,2 % карбида кальция СаСг- После выдержки в расплавленных солях детали промывают водой и нейтрализуют в 10%-ном растворе фосфорной кислоты Н3Р04.

Электрохимическая очистка в расплавленных солях рекомендуется для деталей, которым необходимо производить отпуск. В этом случае наряду с высоким качеством очистки сокращается время обработки.

В ГОСНИТИ разработан более простой способ очистки деталей в расплавах солей. Технологический процесс очистки включает следующие операции: обработка деталей в расплаве солей, промывка в проточной воде, травление в кислотном растворе и промывка в горячей воде. Очистку деталей производят в установке модели ОМ-4944. Масса одновременно загружаемых деталей 90 кг.

Перед загрузкой в соляную ванну детали выдерживают над расплавом солей 2…3 мин для просушки. Продолжительность обработки в расплаве 5… 10 мин. Состав расплава: каустической соды NaOH 65%, азотнокислого натрия NaN03 30 и поваренной соли NaCl 5 %. Температура ванны около 390…410 °С. Процесс очистки сопровождается обильным выделением черного дыма и появлением над поверхностью расплава языков пламени.

После обработки детали в течение 2…3 мин выдерживают над соляной кислотой НС1 для стекания с их поверхности расплава. Промывка деталей в воде сопровождается бурным парообразованием, способствующим удалению с поверхности деталей остатков нагара и накипи. Промывка длится 5…7 мин.

Травление в кислотном растворе производится для нейтрализации щелочи при очистке черных металлов. Рекомендуется 50%-ный раствор ингибированной (присадка КС 3 г/л) соляной кислоты НС1. Температура раствора 50…60°С. Время травления 5 мин. Травление деталей из алюминиевых сплавов производят в 10%-ном растворе азотной кислоты при температуре 20 °С в течение 8… 10 мин. После травления детали из стали и чугуна промывают в растворе, содержащем 3…5 г/л трина-трийфосфата Na3(P04)2, при температуре раствора 80…90 °С. Время промывки 5…7 мин. Промывку деталей из алюминия осуществляют в горячей воде при температуре 85…95 °С. В случае одновременной обработки деталей из черных металлов и алюминиевых сплавов применяют кислотный раствор с содержанием 3,5 % ортофосфорной кислоты Н3Р04 и 12,5% хромового ангидрида Сг03.

Качество очистки в расплавленных солях более высокое по сравнению с механической и очисткой в химических растворах.

Совершенствование процессов очистки машин идет по следующим основным направлениям:
1. Разработка принципиально новых технологических процессов и оборудования, обеспечивающих значительное снижение трудоемкости, энергоемкости и себестоимости процессов очистки.
2. Механизация и автоматизация процессов очистки машин с целью исключения участия человека в технологическом процессе.
3. Разработка высокоэффективных моющих средств.
4. Совершенствование существующих технологических процессов и модернизация серийно выпускаемого оборудования.
5. Использование различных способов очистки в едином технологическом процессе мойки и очистки деталей машин (механических, химических и физико-химических) в сочетании с современными моющими веществами.

Читать далее:

Категория: - Прогрессивные методы ремонта


Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины