电镀前处理工艺——有机溶剂除油

http://www.pf.hc360.com2015年10月09日09:48T|T

    慧聪表面处理网讯:因为有机溶剂对各种油脂,特别是矿物油有很强的溶解能力,除油后溶剂能够自行发挥、干燥,对金属零件没有腐蚀性等特点,因此使用有机溶剂浸渍并配合手工擦拭清除零件表面油污的方法,既灵活又方便,尤其是清楚重质油污、老化变质的油污以及含蜡油污(如残留的抛光膏等),更显其除油效果。

    常用的有机溶剂有烃类溶剂,如石油中的汽油、煤油;芳香类溶剂中的苯、甲苯、二甲苯、丙酮等;卤代烃类溶剂,如二氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、氟里昂等;醇类溶剂如甲醇、乙醇、异丙醇等;醚类溶剂如乙二醇甲醚、乙二醇乙醚等;萜烯类溶剂如松节油、柠檬油等以及酯类溶剂如乙酸甲酯、乙酸乙酯等。常用的有机溶剂的部分物理化学常数如表2-2-7所列。

    电镀生产中习惯使用的有机溶剂是石油类溶剂中的汽油、煤油等溶剂,但这些溶剂闪点低(低于38℃),在常温下易挥发,具有易燃易爆的特性。从消防安全角度分析,凡闪点低于45℃的溶剂均属易燃溶剂,不允许再生产中使用。如果使用具有高闪点(大于60℃)的溶剂汽油、清洗煤油等溶剂进行清洗,就存在清洗后溶剂不易挥发的缺陷。有的溶剂虽然不可燃,但溶剂及其蒸气对人体有一定的刺激性和毒害性。含氟的溶剂因其会破坏臭氧层,已被禁止使用。因此电镀厂在缺少充分有效的防火、防爆、防毒设备条件下,不应该轻易使用有机溶剂浸渍并配合手工擦拭除油的方法,尤其是当前已经有很多有效的除油方法可以取二代之的情况下,更不宜轻易使用它。有机溶剂对环境的影响,可表述如2-2-8所列内容。

    有机溶剂除油的其他不足,就是当最后一级清洗时所用的溶剂挥发之后,溶剂中残留的少量(或微量)油污仍然会留在零件表面上,因此有机溶剂除油不能用作精除油,零件镀覆前必须进行精除油。

    有机溶剂的另一种除油形式就是有机溶剂蒸气除油。

    该除油方法就是利用三氯乙烯、四氯乙烯、三氟三氯乙烷等几种氯化烃类溶剂所具有的技术特性而设计的。这些特性是:溶剂的沸点低,当溶剂温度达到沸点时,能够较快地使溶剂转变成溶剂蒸气、当溶剂的温度回落稍低于沸点时,溶剂蒸汽即能迅速转变为凝露。接近沸点温度时的溶剂具有极强溶解油脂的能力等。

    三氯乙烯溶剂蒸汽除油就是最典型的有机溶剂蒸气除油方法。它对油脂的溶解能力很强,常温下比汽油大4倍,50℃时大7倍。当它变成蒸气时,其密度比空气大的多,故可在专门的除油设备中保持一个有一定工作厚度的三氯乙烯蒸汽层,与空气有一个明显的分界面,不会轻易逸出设备。当带有油垢的零件进入三氯乙烯蒸气层之后,因为零件表面低于蒸汽层的温度,蒸气立即在零件表面上冷凝,溶解表面上的油污。当凝露集聚到一定重量,靠自身的重力会自动落入三氯乙烯液体中。由于三氯乙烯液体的沸点比油脂低的多,因此三氯乙烯气化时油脂不会气化,从而能够始终保持三氯乙烯蒸气层中除油的零件,也不会再遭污染。

    现以三槽式三氯乙烯蒸气除油为例,介绍三氯乙烯溶剂蒸气除油过程。除油设备结构示意图如图2-2-3所示。

    零件先在第一槽的三氯乙烯溶剂中加热浸渍,溶解掉大部分油脂;然后放在第二槽三氯乙烯溶剂中继续溶解零件表面上的残留的油污;最后放在第三槽中进行三氯乙烯溶剂蒸气除油。若在浸渍槽底部增加超声波装置,可加速难溶油垢的清除速率。若在第三槽三氯乙烯溶剂蒸气除油时,增加喷淋三氯乙烯溶剂的装置,可进一步提高除油的质量和效率。

    由于三氯乙烯蒸气受到光、热、氧和水分的联合作用时,会慢慢地分解出剧毒的“光气”和盐酸,铝和镁还会催化这种分解作用,因此三氯乙烯蒸气除油应避免日光直接照射,防止零件带水入槽。零件进出槽要慢,避免发生把三氯乙烯蒸气挤出或带出槽外。经常检查设备有无腐蚀迹象。为了阻缓三氯乙烯分解,通常要在氯乙烯中加入适量稳定剂,如乙醇、乙醚、苯酚等。当氯乙烯溶剂中含油量达到25%~30%时应更新溶剂。

    有机溶剂蒸气除油的形式,除了上述三槽之外,还有蒸气除油、喷射除油、浸渍-蒸气除油、浸渍-喷淋-蒸气联合除油等多种。相应于上述各种除油形式的专用设备有通用型溶剂蒸气除油设备、带喷射装置的溶剂蒸气除油设备、带浸洗槽的溶剂蒸气除油设备、改进型三槽式溶剂蒸气除油设备等。零件可以根据其形状、大小等特点用网篮装载或挂在挂具上进行除油。

    虽然有机溶剂蒸气除油的效果很好,但是还很难达到表面进行目视观测水膜试验时,表面能够被水全面润湿、水膜不发生破裂和不出现不连续的程度,因此,有机溶剂蒸气除油还不能成为零件精除油的方法。

    由于有机溶剂蒸气除油方式生产成本较高,所以这种除油方法通常只适用于不使用有机溶剂蒸气就不能很好清楚油垢的场合或加工高附加值零件的电镀厂,多用于清洗精密机械零件、电子产品零件的生产场合。

责任编辑:郑必佳

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