Untuk menguasai dan mengurus proses penyingkiran minyak dengan baik, adalah perlu untuk memahami prinsip ikatan antara salutan dan substrat logam dengan betul. Perkara ini sering diabaikan, sekali gus menimbulkan kesukaran dalam amalan.
Bahan-bahan berkaitan menunjukkan bahawa ikatan mekanikal yang disebabkan oleh kekasaran mikro salutan dan permukaan substrat hanya kuat apabila terdapat ikatan daya antara molekul dan antara logam antara salutan dan substrat logam. Daya antara molekul dan antara logam hanya boleh muncul dalam jarak yang sangat kecil.
Apabila jarak antara molekul melebihi 5μm, daya antara molekul tidak lagi berfungsi. Oleh itu, filem minyak nipis dan filem oksida pada permukaan substrat juga boleh menghalang daya ikatan antara molekul atau logam.
Untuk mencapai ikatan yang dinyatakan di atas, adalah perlu untuk menghilangkan kesan minyak, karat dan kerak oksida daripada produk dengan teliti. "Agak teliti" yang kami rujuk tidak bermakna permukaan tersebut perlu benar-benar bersih selepas rawatan pra-penyaduran, tetapi hanya bermaksud ia mempunyai permukaan yang layak. Apa yang dipanggil permukaan yang layak sebenarnya bermaksud bahawa filem yang berbahaya kepada penyaduran elektrik mesti ditanggalkan selepas rawatan pra-penyaduran dan digantikan dengan filem yang sesuai untuk menerima penyaduran elektrik.
Pada masa yang sama, melalui rawatan pra-penyaduran, permukaan logam dikehendaki benar-benar rata. Selepas rawatan mekanikal seperti pengisaran, penggilapan, penggulingan, letupan pasir, dan sebagainya, calar, gerinda dan kecacatan lain yang jelas pada permukaan akan dihilangkan, supaya permukaan substrat memenuhi keperluan perataan substrat dan kemasan bahagian bersalut sebelum penyingkiran minyak dan karat.
Perkara ini mesti jelas. Hanya apabila perkara ini jelas, kita boleh memilih aliran dan formula proses rawatan pra-penyaduran dengan betul dan praktikal antara formula yang serupa untuk rawatan pra-penyaduran.
Bagaimanakah cara untuk mengaplikasikan proses penyahgris dalam pengeluaran?
Penyahgris alkali biasanya digunakan. Komposisi larutan penyahgris dan keadaan proses dipilih mengikut keadaan kotoran minyak dan jenis bahan logam.
Apabila terdapat sejumlah besar gris yang melekat pada permukaan, iaitu lapisan minyak yang sangat tebal, dengan rasa berminyak dan melekit, ia tidak boleh ditanggalkan dengan mudah hanya dengan penyahgris alkali. Adalah perlu untuk menggunakan kaedah lain terlebih dahulu seperti memberus dengan pelarut untuk prarawatan penyahgris, dan kemudian melakukan penyahgris alkali. Larutan penyahgris alkali adalah sangat alkali, dan ia akan menyebabkan kakisan yang jelas apabila bertindak balas dengan beberapa logam.
Oleh itu, apabila menyahgris bahagian bersalut seperti aluminium dan zink, ia perlu dijalankan di bawah keadaan suhu rendah dan alkali rendah sebanyak mungkin. Secara amnya, merawat bahagian keluli dengan kealkalian yang lebih tinggi adalah boleh diterima, tetapi apabila merawat bahagian logam bukan ferus, pH larutan penyahgris hendaklah diselaraskan kepada julat yang sesuai. Contohnya, aluminium, zink dan aloinya hendaklah dikawal pHnya di bawah 11, dan masa penyahgris untuk produk tersebut tidak boleh melebihi 3 minit.
Dari perspektif kos, ada yang menyokong penyahgris suhu rendah, tetapi mengurangkan suhu bercanggah dengan peningkatan kecekapan. Semakin tinggi suhu, semakin cepat kelajuan tindak balas fizikal dan kimia antara gris yang melekat pada permukaan dan agen pembersih, dan semakin mudah penyahgrisan.
Amalan telah membuktikan bahawa kelikatan kesan minyak berkurangan apabila suhu meningkat, jadi penyahgris lebih mudah dilakukan, tetapi suhu rendah tidak mempunyai kesan ini. Oleh itu, adalah dianggap untuk menggunakan pengemulsi dan surfaktan. Bagi sama ada penyahgris suhu tinggi adalah baik dan suhu yang sesuai untuk dikawal, pengalaman penulis ialah 70-80°C adalah lebih baik. Ini juga boleh membantu menghapuskan tegasan baki logam asas yang disebabkan oleh pemesinan, yang sangat bermanfaat untuk meningkatkan lekatan salutan, terutamanya antara nikel berbilang lapisan.
Bahagian keluli am boleh menggunakan penyahgris gabungan, seperti penyahgris katodik pertama selama 3-5 minit, kemudian penyahgris anodik selama 1-2 minit, atau penyahgris anodik pertama selama 3-5 minit, kemudian penyahgris katodik selama 1-2 minit. Ini boleh dicapai melalui dua proses penyahgris atau menggunakan bekalan kuasa dengan peranti pertukaran.
Bagi keluli berkekuatan tinggi, keluli spring dan bahagian nipis, untuk mengelakkan kerapuhan hidrogen, hanya penyahgris anodik dilakukan selama beberapa minit. Walau bagaimanapun, bahagian logam bukan ferus seperti kuprum dan aloi kuprum tidak boleh menggunakan penyahgris anodik, dan hanya penyahgris katodik selama 1-2 minit dibenarkan.
Dari segi penyediaan dan penyelenggaraan larutan penyahgris, penyediaan larutan penyahgris kimia dan penyahgris elektrolitik agak mudah. Pertama, gunakan 2/3 daripada isipadu tangki air untuk melarutkan bahan lain kecuali surfaktan, dan kacau pada masa yang sama (untuk mengelakkan ubat daripada berketul). Oleh kerana bahan ubat ini melepaskan haba apabila dilarutkan, ia tidak perlu dipanaskan. Surfaktan hendaklah dilarutkan secara berasingan dengan air panas sebelum ditambah. Jika ia tidak dapat dilarutkan pada satu masa, cecair jernih atas boleh dituang keluar dan kemudian air boleh ditambah untuk pembubaran. Tambah kepada isipadu yang ditentukan dan kacau rata sebelum digunakan.
Perhatian harus diberikan kepada pengurusan bendalir penyingkiran minyak:
① Uji dan isi semula bahan secara berkala. Surfaktan perlu diisi semula pada 1/3 hingga 1/2 daripada jumlah asal setiap minggu atau dua kali seminggu mengikut jumlah pengeluaran.
② Plat besi yang digunakan tidak boleh mengandungi bendasing logam berat yang berlebihan untuk mengelakkannya daripada dimasukkan ke dalam salutan. Ketumpatan arus hendaklah dikekalkan pada 5-10 A/dm², dan pemilihannya hendaklah memastikan evolusi gelembung yang mencukupi. Ini bukan sahaja memastikan pengasingan mekanikal titisan minyak daripada permukaan elektrod tetapi juga menggerakkan larutan. Apabila kesan minyak permukaan adalah malar, semakin besar ketumpatan arus, semakin cepat kelajuan penyahgris.
③ Kesan minyak terapung di dalam tangki hendaklah ditanggalkan dengan segera.
④ Bersihkan enap cemar dan kotoran di dalam tangki secara berkala, dan gantikan larutan tangki dengan segera.
⑤ Cuba gunakan surfaktan berbuih rendah dalam elektrolit; jika tidak, pengenalannya ke dalam tangki penyaduran akan menjejaskan kualiti.
Bagaimanakah cara untuk menguasai dan mengurus proses pengetsaan asid (penjerukan)?
Seperti proses penyahgris, pengetsaan asid (penjerukan) memainkan peranan penting dalam rawatan pra-penyaduran. Kedua-dua proses ini digunakan bersama dalam pengeluaran pra-penyaduran, dan tujuan utamanya adalah untuk menghilangkan karat dan kerak oksida daripada bahagian penyaduran logam.
Biasanya, proses yang digunakan untuk membuang sejumlah besar oksida dipanggil etsa kuat, dan proses yang digunakan untuk membuang filem oksida nipis yang hampir tidak kelihatan dengan mata kasar dipanggil etsa lemah, yang boleh dibahagikan lagi kepada etsa kimia dan etsa elektrokimia. Etsa lemah digunakan sebagai proses rawatan terakhir selepas etsa kuat, iaitu, sebelum bahan kerja memasuki proses penyaduran elektrik. Ia adalah proses mengaktifkan permukaan logam dan mudah diabaikan dalam pengeluaran, yang merupakan salah satu sebab pengelupasan penyaduran elektrik.
Jika larutan etsa yang lemah adalah salah satu komponen larutan penyaduran seterusnya, atau jika pengenalannya tidak akan menjejaskan larutan penyaduran, adalah lebih baik untuk memasukkan terus bahagian penyaduran yang diaktifkan ke dalam tangki penyaduran tanpa pembersihan.
Contohnya, dengan larutan pengaktifan asid cair yang digunakan sebelum penyaduran nikel, untuk memastikan kelancaran proses pengetsaan, penyahgris mesti dijalankan sebelum pengetsaan; jika tidak, oksida asid dan logam tidak dapat bersentuhan dengan baik, dan tindak balas pembubaran kimia akan sukar untuk diteruskan.
Oleh itu, untuk menguasai pengetsaan asid dengan baik, adalah perlu untuk menjelaskan prinsip-prinsip asas ini secara teorinya.
Biasanya, untuk menghilangkan kerak oksida daripada bahagian besi dan keluli, asid sulfurik dan asid hidroklorik digunakan terutamanya untuk pengetsaan asid. Kaedah ini mudah, tetapi dalam pengeluaran sebenar, sukar untuk mencapai tujuan yang diharapkan jika tidak diberi perhatian.
Kriteria pemilihan untuk keadaan proses etsa asid sulfurik biasanya berdasarkan pengalaman untuk mengenal pasti daripada rupa benda kerja selepas penjerukan, yang, lagipun, tidak dapat dikawal secara kuantitatif. Amalan telah menunjukkan bahawa kesan penjerukan asid sulfurik dalam menghilangkan kerak oksida pada suhu 40°C adalah jauh lebih besar daripada pada suhu 20°C, tetapi apabila suhu ditingkatkan lagi, kesan pengelupasan tidak meningkat secara berkadaran.
Pada masa yang sama, dalam asid sulfurik dengan kepekatan yang lebih rendah daripada 20%, apabila kepekatan meningkat, kelajuan pengetsaan asid akan memecut, tetapi apabila kepekatan melebihi 20%, kelajuan pengetsaan asid akan berkurangan. Atas sebab ini, kami percaya bahawa keadaan proses standard kepekatan asid sulfurik 10%-20% dan pengetsaan di bawah 60°C adalah lebih sesuai. Perlu juga diperhatikan bahawa mengenai tahap penuaan larutan asid sulfurik, secara amnya, apabila kandungan besi dalam larutan penjerukan melebihi 80 g/L dan kandungan ferus sulfat melebihi 2.5 g/L, larutan asid sulfurik tidak lagi boleh digunakan.
Pada masa ini, larutan perlu disejukkan untuk menghablur dan membuang lebihan ferus sulfat, dan kemudian asid baharu perlu ditambah untuk memenuhi keperluan proses.
Kriteria pemilihan untuk keadaan proses pengukiran asid asid hidroklorik: kepekatan secara amnya harus dikawal pada 10%-20%, dan proses tersebut harus dijalankan pada suhu bilik. Berbanding dengan asid sulfurik, di bawah keadaan kepekatan dan suhu yang sama, kelajuan pengukiran asid hidroklorik adalah 1.5-2 kali lebih cepat daripada asid sulfurik.
Sama ada menggunakan asid sulfurik atau asid hidroklorik untuk pengukiran asid bergantung pada situasi khusus pengeluaran sebenar. Contohnya, dalam pengukiran kuat logam ferus, asid sulfurik atau asid hidroklorik sering digunakan, atau "asid campuran" kedua-duanya dalam perkadaran tertentu.
Walau bagaimanapun, jenis asid yang digunakan untuk pengukiran kimia yang kuat bergantung pada komposisi dan struktur oksida pada permukaan bahagian besi dan keluli. Pada masa yang sama, adalah perlu untuk memastikan kelajuan pengukiran yang pantas, kos pengeluaran yang rendah, dan ubah bentuk dimensi dan kerapuhan hidrogen yang sesedikit mungkin pada produk logam. Walau bagaimanapun, perlu difahami bahawa penyingkiran kerak oksida dalam asid hidroklorik terutamanya bergantung pada pembubaran kimia asid hidroklorik, dan kesan pengelupasan mekanikal hidrogen adalah jauh lebih kecil daripada asid sulfurik. Oleh itu, penggunaan asid apabila menggunakan asid hidroklorik sahaja adalah lebih tinggi daripada apabila menggunakan asid sulfurik sahaja.
Apabila karat dan kerak oksida pada permukaan bahagian penyaduran mengandungi sejumlah besar oksida besi bervalen tinggi, pengetsaan asid campuran boleh digunakan, yang bukan sahaja memberikan kesan koyakan hidrogen pada kerak oksida tetapi juga mempercepatkan pembubaran kimia oksida. Walau bagaimanapun, jika permukaan logam hanya mempunyai produk karat yang longgar (terutamanya Fe₂O₃), asid hidroklorik sahaja boleh digunakan untuk pengetsaan kerana kelajuan pengetsaannya yang cepat, pembubaran substrat yang kurang, dan kerapuhan hidrogen yang kurang.
Tetapi apabila permukaan logam mempunyai skala oksida yang padat, menggunakan asid hidroklorik sahaja akan memakan lebih banyak, mempunyai kos yang lebih tinggi, dan mempunyai kesan pengelupasan yang lebih teruk pada skala oksida berbanding asid sulfurik, jadi asid sulfurik adalah lebih baik.
Pengukiran elektrolitik (asid elektrolitik, pengukiran elektrokimia), sama ada elektrolisis katodik, elektrolisis anodik atau elektrolisis PR (elektrolisis pembalikan berkala, yang mengubah kutub positif dan negatif bahan kerja secara berkala), boleh dijalankan dalam larutan asid sulfurik 5%-20%.
Berbanding dengan pengukiran kimia, pengukiran elektrolitik boleh menanggalkan kerak oksida yang terikat kuat dengan lebih cepat, menyebabkan kakisan yang lebih sedikit pada logam asas, mudah dikendalikan dan diurus, dan sesuai untuk talian penyaduran elektrik automatik. Elektrolisis PR digunakan secara meluas di Jepun untuk menanggalkan kerak oksida daripada keluli tahan karat.
Di China, ramai yang menggunakan penjerukan elektrolitik katodik dan anodik yang digabungkan dengan penyahgris elektrolitik untuk rawatan pra-penyaduran. Asid elektrolitik anodik untuk logam ferus sesuai untuk memproses bahagian logam dengan sejumlah besar kerak oksida dan karat, dan kebanyakannya boleh dilakukan pada suhu bilik. Meningkatkan suhu boleh meningkatkan kelajuan pengetsaan asid, tetapi tidak sebanyak pengetsaan asid kimia. Meningkatkan ketumpatan arus boleh mempercepatkan kelajuan pengetsaan asid, tetapi jika terlalu tinggi, logam asas akan dipasifkan.
Pada masa ini, pembubaran kimia dan elektrokimia logam asas pada dasarnya hilang, hanya meninggalkan kesan pengelupasan oksigen pada kerak oksida. Oleh itu, kelajuan pengetsaan meningkat sedikit, yang mesti dikuasai dengan mahir. Biasanya, ketumpatan arus 5-10 A/dm² adalah sesuai. Untuk pengetsaan asid anodik, o-xilena tiourea atau gam kerja kayu bersulfonasi boleh digunakan sebagai perencat, dengan dos 3-5 g/L; untuk asid elektrolitik katodik logam ferus, larutan asid sulfurik boleh digunakan, atau asid campuran kira-kira 5% asid sulfurik dan 5% asid hidroklorik, ditambah jumlah natrium klorida yang sesuai. Oleh kerana tiada proses pembubaran kimia dan elektrokimia yang jelas pada substrat logam (besi), penambahan sebatian yang mengandungi Cl⁻ dengan sewajarnya boleh membantu melonggarkan kerak oksida pada permukaan bahagian dan mempercepatkan kelajuan pengetsaan. Pada masa yang sama, formaldehid atau urotropin boleh digunakan sebagai perencat.
Pendek kata, asid sulfurik digunakan secara meluas untuk pengetsaan asid keluli, kuprum dan loyang. Selain daripada yang di atas, asid sulfurik, bersama-sama dengan asid kromik dan dikromat, digunakan sebagai agen untuk menyingkirkan oksida dan kotoran daripada aluminium.
Ia digunakan bersama asid hidrofluorik atau asid nitrik atau kedua-duanya untuk membuang kerak oksida daripada keluli tahan karat. Kelebihan asid hidroklorik ialah ia boleh menjeruk banyak logam dengan berkesan pada suhu bilik; salah satu kelemahannya ialah perhatian mesti diberikan untuk mencegah pencemaran wap HCl dan kabus asid.
Di samping itu, asid nitrik dan asid fosforik juga biasa digunakan dalam rawatan pra-penyaduran manual. Asid nitrik merupakan komponen penting dalam banyak agen pengukiran cerah. Ia dicampurkan dengan asid hidrofluorik untuk menanggalkan kerak oksida rawatan haba daripada aluminium, keluli tahan karat, aloi berasaskan nikel dan berasaskan besi, titanium, zirkonium dan beberapa aloi berasaskan kobalt.
Asid fosforik digunakan untuk penyingkiran karat pada bahagian keluli dan juga dalam larutan tangki khas untuk keluli tahan karat, aluminium, loyang dan kuprum. Asid campuran asid fosforik-asid nitrik-asid asetik digunakan untuk pra-rawatan anodisasi terang pada bahagian aluminium. Asid fluororoborik telah terbukti sebagai larutan penjerukan yang paling berkesan untuk aloi berasaskan plumbum atau bahagian kuprum atau loyang dengan pateri timah.
Telah dilaporkan bahawa penyingkiran kerak dan oksida oksida logam menggunakan 5% daripada pengeluaran asid sulfurik dunia, 25% asid hidroklorik, kebanyakan asid hidrofluorik, dan sejumlah besar asid nitrik dan asid fosforik.
Oleh itu, penguasaan penggunaan asid-asid ini dengan betul untuk pengetsaan asid jelas merupakan isu penting dalam teknologi aplikasi rawatan pra-penyaduran. Walau bagaimanapun, ia tidak sukar untuk digunakan, tetapi ia juga tidak mudah untuk digunakan dengan baik, menjimatkan kos dan mengurangkan penggunaannya.
Masa siaran: 29 Jan-2026