機械加工過程中的金屬清洗

【摘 要】在機械產品加工制造的過程中，金屬部件極容易產生油污、塵垢等污染，因此就需要采用合適的方法進行金屬清洗。本文簡單闡述了機械加工過程中常見的金屬清洗技術，并指出了影響清洗效果的相關因素。

【關鍵詞】機械加工；金屬清洗；污垢；溶劑

在機械加工和生產中，金屬部件的油污、塵垢清洗是必不可少的一個環(huán)節(jié)。尤其是在近幾年，隨著企業(yè)機械加工自動化、智能化程度的提高，機械加工中的金屬清洗也已經(jīng)不再是傳統(tǒng)的手工清洗了，逐漸轉變?yōu)闄C械自動高壓噴洗。這種方法的應用有效提高了金屬清洗速度和效率，也極大降低了人工勞動強度。

1.金屬清洗概述

1.1概念

金屬清洗主要指的是機械加工過程中，工件因為油污、塵垢污染而產生污物，從而通過物理、化學以及機械手段將機械表面的污物清理干凈的現(xiàn)代化手段。在目前的機械加工金屬清洗工作中，常見的清洗方法主要是以機械清洗為主，它的主要目的在于提高產品的外觀性能、整體質量、使用壽命和可靠性，以滿足下一工序的正常開展。

隨著科技的進步，目前我們常說的金屬清洗不僅是金屬工件表面污物的清除，同時還包含對加工機械表面的液體、固體污染物的清理，這也是機械加工當中不可忽略的環(huán)節(jié)。

1.2金屬清洗作用

金屬清洗主要是在規(guī)定時間內、相同條件下，能在滿足下道工序加工要求的基礎上，采用機械、人工、物理、化學等方式清除掉機床和金屬工件表面的各種污物。其中我們常見的金屬表面污物包含油污、塵垢、碎屑等。經(jīng)過一段時間的工作分析，金屬清洗的主要作用在于保證產品的外表美觀性、提高金屬產品的使用性能和可靠性，讓金屬產品在下一工序快速進行。

2.金屬清洗對象

隨著我國制造業(yè)的飛速發(fā)展，社會對金屬清洗技術要求越來越高，清洗量也不斷增大。在這種背景下，我們必須要全面考慮金屬清洗對象，有目的的進行清洗，從而達到提高清洗效果的研究目的。在目前的金屬清洗工作中，主要的清洗對象包含污垢和工件兩個方面。

2.1污垢

污垢主要指的是金屬工件在加工完成或者新買的工件表面存在一定的污染物質，這些物質在機械加工的過程中主要表現(xiàn)出以下幾種特性。

2.1.1水溶性污垢

在機械加工的過程中，工件表面必然會發(fā)生變化，這個時候受到高溫的影響極容易在金屬表面粘附上粉塵、碎屑等雜物，同時金屬加工蒸發(fā)的無機鹽、高分子聚合物也會通過水溶的形式粘附在金屬表面，形成污垢。

2.1.2可皂化油性無垢

這種污垢主要是因為金屬在加工的過程中選擇了不同種類的潤滑材料，且這些材料含有豐富的植物油脂或者化學油脂。在這類金屬工件加工的時候，由于油脂是由脂肪酸和甘油形成的，它能在高溫條件下溶于各種有機物質中，形成脂肪酸鹽，也就是我們常說的肥皂。這些肥皂自形成便粘附在金屬表面，雖然它不能被水清洗干凈，但是它卻具備清楚油污的能力，因此在這種情況下的金屬污物一般都只有此類污物一種。

2.1.3不可皂化性污垢

在目前的金屬加工中，常見的加工手段主要是切削、鉆削和銑削，但是不管是哪種加工技術和加工方法，它在加工中都需要使用潤滑劑、防銹油，這些物質由于本身含有豐富的礦物質油，在高溫的影響下容易形成高分子聚合物和燒結污垢。從而造成金屬表面出現(xiàn)污垢的現(xiàn)象。

2.2污齡

污齡顧名思義就是金屬表面的污垢存在時間的長短。在大多數(shù)情況下，金屬表面的污垢都是不穩(wěn)定的，只有經(jīng)過長期置放，使得表面污垢發(fā)生氧化反應或者聚合反應，其才會表現(xiàn)出穩(wěn)定性。比如在金屬加工中產生不飽和脂肪酸，這類污物在干燥的空氣中長期置放便會發(fā)生風干反應，從而形成難以清洗的污垢。機械加工時所選擇的潤滑劑由于溫度過高產生蒸發(fā)，其也會在金屬表面新城新生表層，并且與表面發(fā)生摩擦化學反應，這種污物的清洗難度更加大，需要采用特定的清洗劑和方法才能清楚。因此對于金屬清洗最好是在加工完成之后進行，這樣能有效保證清洗效果。

2.3工件材質

工件的材質、形狀和體積大小對清洗有很大影響。在金屬加工件中應用最廣泛的有：鑄鐵、碳鋼、不銹鋼等黑色金屬和鋁、銅、鋅及其各自的合金等有色金屬。通常，黑色金屬能耐堿但不耐酸；銅及其合金可耐普通酸堿，但遇到有強絡合性能的物質如醇胺等時容易發(fā)生絡合反應，出現(xiàn)銅綠現(xiàn)象，使用醇胺堿性清洗劑時要慎重。鋅、鋁是兩性金屬，既與酸反應也與強堿反應。清洗鋅、鋁及其合金的工件，宜在中性或弱堿性環(huán)境中進行。

3.合理選擇清洗劑

清洗劑是影響清洗效果最重要的因素之一。應根據(jù)被清洗工件的材質構造形狀、污垢性質和清潔度要求來選擇。一種清洗劑不可能適合所有的污垢和金屬。

3.1溶劑清洗劑

溶劑清洗劑是指石油烴類、鹵代烴以及醇、醚、酯類具有溶解油污能力的有機溶劑。其中氯化溶劑除去油垢效果最為理想，對極性和非極性油性污垢去除能力均很強，其去污能力是溶劑汽油的10倍，不會燃燒。

3.2水基清洗劑

主要由一些堿性較強的無機堿或無機鹽如氫氧化鈉、碳酸鈉、硅酸鹽、磷酸鹽等構成。清洗時，將加工好的工件直接放入盛有清洗液的槽中，清洗溫度80℃至接近沸騰，輔以機械攪動。溫度越高，清洗效果越好。其優(yōu)點是價格便宜，效果不錯，廣泛應用于黑色金屬類五金加工件如鑄鐵件、碳鋼沖壓件的清洗。特別適合除去沖壓件殘留的動、植物油污垢，但不適合礦物油基的潤滑油、拋光蠟和防銹油污垢清洗，也不能用于有色金屬的清洗。

3.3清洗設備和工藝

清洗工件選擇什么方法或幾種方法的組合是十分關鍵的。取決于工件要求的清潔度和清洗速度。設備和工藝一般在機械加工生產工程設計時就預先選定。在實際清洗程序中，可以根據(jù)需要調整清洗溫度、壓力和清洗劑濃度。

3.4清洗與其它生產工序的關系

工件的清洗已成為生產過程中的重要環(huán)節(jié)。因為污染物的存在會影響工件的后續(xù)工藝甚至是后續(xù)多道工藝，并使工件達不到預定的性能。清潔度的要求取決于直接的后續(xù)工作和后續(xù)的后續(xù)工作能否順利進行，預定的特性能否滿足。如果后續(xù)工藝能夠順利進行，工件特性能滿足要求，清洗就是合格的。反之，清洗后產品必須報廢，或者工藝必須重復，或者產品性能不能滿足客戶要求，這樣的清洗不論是技術上還是經(jīng)濟上都是不實用的。因此，合理的清洗工藝必須經(jīng)過實際檢驗，滿足生產要求。

4.結束語

（1）金屬清洗是機械加工中的重要過程工序，很大程度上影響生產效率和產品質量。清洗的好壞取決于污染物的種類和污齡、工件的材質和形狀、清洗劑、清洗工藝和設備等要素。

（2）了解清洗機理和與清洗相關聯(lián)的工序要求有利于選擇合理的清洗系統(tǒng)并確定合適的工件清潔度。

（3）清洗劑屬于無毒害產品，但使用時要注意安全，廢液要適當處理，以免影響生態(tài)環(huán)境。

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