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大中型鋁鑄件的涂覆設(shè)計及清洗工藝
我所大中型鋁鑄件的涂覆前處理，使用汽油等石油類有機溶劑，采用人工擦拭、刷洗與高溫烘烤反復(fù)交替的方式對其表面進行清洗。但有機溶劑易燃易爆，存在嚴重的女全隱患和對環(huán)境、人員健康的損害，同時隨著批產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，大中型鋁鑄件涂覆前清洗工作量急劇增加，清洗質(zhì)量差目_勞動強度大，已無法滿足生產(chǎn)的實際需求。需針對大中型鋁鑄件等關(guān)重件的涂覆前清洗，設(shè)計并引進超聲清洗生產(chǎn)線配合水基清洗劑取代人工有機溶劑清洗模式，消除女全隱患，降低勞動強度，提高生產(chǎn)效率和清洗質(zhì)量，滿足產(chǎn)品的生產(chǎn)需求。
1超聲水基清洗生產(chǎn)線的設(shè)計
1.1超聲波清洗工作原理
頻率高于20kHz的聲波被稱為超聲波，聲波的傳播是能量傳遞的一種方式。在液體中存在著微小的氣泡(空化核)，當超聲波以止壓和負壓交替產(chǎn)生(其交替的頻率達每秒數(shù)萬次)的形式在液體中傳播時，這此小的空化核會在負壓區(qū)因負壓的突然產(chǎn)生而迅速長大，又會在止壓區(qū)因止壓的突然產(chǎn)生而急速閉合破裂，這就是超聲空化作用。當被清洗的工件浸沒于清洗溶液中時，超聲波以強大的空化作用作用于工件的內(nèi)、外表面，因空化泡破滅時產(chǎn)生強大的沖擊波，污垢層在沖擊波的作用下被剝離下來、分散及脫落，即可達到清洗的目的。而大中型鋁鑄件因結(jié)構(gòu)復(fù)雜并帶有各種盲孔、微孔，特別適宜采用此清洗方式進行清潔。
1.2超聲水基清洗生產(chǎn)線設(shè)計及工藝
根據(jù)我所大中型鑄件的實際情況，生產(chǎn)線設(shè)計為由超聲清洗槽、雙聯(lián)超聲冷水漂洗槽、熱水漂洗槽、壓縮空氣切水槽及步入式獨立電熱鼓風(fēng)干燥裝置組成。
1.2.2清洗工藝
1.2.2.1清洗劑的選擇
A)油污種類的確定
我所零部件表面的油污，主要為金屬表面的防銹油脂、數(shù)控設(shè)各加工中水基、油基切削液、電火花油、潤滑油和黃油等。經(jīng)查閱資料及收集生產(chǎn)現(xiàn)場反饋信息，我們發(fā)現(xiàn)有兩種油污較難去除，一種是線切割后工件表面的油脂，因其加工過程中的高溫致使部分油脂燒結(jié)附著于工件表面；一種是混雜有固體顆粒物的黃油，其余油脂相對清洗較為容易。所以我們確定以實際生產(chǎn)中經(jīng)線切割后的工件及沾染混雜有固體顆粒物的黃油的鑄件試棒作為試驗對象，經(jīng)清洗后以其表面狀態(tài)的清潔為 終目標。
B)清洗試件的確定
(1)鑄件試棒，其表面人為涂覆混雜有固體顆粒物的黃油，以增加清洗難度；
(2)經(jīng)線切割設(shè)各加工后的工件，其表面的油污為線切割工作油與線切割產(chǎn)生的金屬粉屑的混合物。
C)水基清洗劑的確定
衡量清洗劑清洗效能的優(yōu)劣主要是通過其清洗速率來判斷，工業(yè)清洗速率主要指兩個方面：一是靜態(tài)速率，即在室溫條件下，靜態(tài)浸泡時清洗劑溶解或乳化油污的速率；二是動態(tài)速率，即利用熱或機械能去除油污的速率。其中靜態(tài)速率是預(yù)測清洗劑與油污之問是否匹配及清洗劑效能優(yōu)劣的主要指標。
因為實物鑄件、俯仰殼體等大型鋁合金鑄件其表面上的油污積存時問比較長，在單個流程的清洗作業(yè)完成后，工件表面一此油污重的部位仍有殘存的污垢，因此對工件局部未清洗干凈的部位采用QX-4101酸性水基清洗劑進行了人工刷洗清潔，室溫浸潤放置15min，然后將工件返回至清洗槽再次進行清洗。
工件按上述工藝流程進行清洗作業(yè)，清洗干凈后對其表面清潔狀態(tài)進行檢測。通過采用潔凈的白色濾紙隨機擦拭工件清洗后的表面，目測檢視，無油污印跡，滿足產(chǎn)品表面清洗質(zhì)量要求。
將清洗干凈的俯仰殼體等大型鋁合金鑄件按工藝文件要求涂覆色漆進行防護處理，之后按GJB150A進行溫度沖擊試驗，試驗結(jié)束后檢驗漆膜外觀，漆膜完好無開裂及脫落現(xiàn)象，滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求。
3結(jié)論
通過對大型鋁合金鑄件的清洗驗證，證明了超聲水基清洗生產(chǎn)線的清洗效果及清洗工藝流程設(shè)置合理。與汽油等有機溶劑手工清洗相比，超聲水基清洗可極大地降低因有機溶劑揮發(fā)給工作場所帶來的高危險性和對操作人員的身體毒害等問題，大幅降低人員勞動強度，縮短生產(chǎn)周期，其清洗質(zhì)量滿足了鋁合金鑄件復(fù)雜、多孔的表面清洗要求，特別是大、中型鋁合金鑄件油漆涂覆前的清潔要求，是工業(yè)清洗的發(fā)展方向。
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