6.2. Термическая очистка

Термический метод очистки поверхностей, часто называемый о г н е в о й

о ч и с т к о й, используется главным образом при ремонтно-реставрационных работах.

Этот метод основан на том, что стальная деталь, покрытая ржавчиной, окалиной, старыми красками и другими загрязне­ниями, помещается в пламя газовой горелки (ацетилено-воздушной или ацетилено-кислородной). При нагреве, поверхности происходит спекание окалины, сгорание или вспучивание органических соединений и старых лакокрасочных покрытий. В результате, загрязнения, оставшиеся на поверхности, легко удаляются при последующем крацевании.

В связи с возможностью термических деформаций это метод непригоден для обработки изделий, толщина стенок которых не превышает 4 мм. После огневой очистки и последующего крацевания поверхность изделия должна приобрести 3-ю степень чистоты.

6.3. Химическая очистка Обезжиривание

Обезжириванием называется удаление с поверхности металла органических загрязнений: жиров, масел, смазок, воска и т.д. Наличие на поверхности металла таких загрязнений может вредно сказаться не только на эффективности других методов очистки, например струйной обработки, но, прежде всего, и на сцеплении защитного покрытия с основной. Поэтому операция обезжиривания должна входить в полный цикл очистки поверхности изделия.

Различают следующие виды обезжиривания: эмульсионное, электролитическое, в органических растворителях и в щелочах.

Обезжиривания в органических растворителях чаще всего используется как предварительная операция перед другими операциями обезжиривания. Самый простой и в то же время наименее эффективный метод – протирка замасленных мест кисточкой или тряпкой смоченной растворителем. Более действенно обезжиривание в парах растворителя. Этот процесс ведется в специальных камерах. Для обезжиривания можно применять такие растворители, как бензин, керосин, трихлорэтилен, тетрахлорэтан. Однако использование трихлорэтилена и других хлорсодержащих растворителей может вызвать нежелательные последствия: при высоких температурах и под воздействием влаги и света эти растворители разлагаются с выделением не больших количеств хлористого водорода, который способствует коррозии обезжиренных предметов. Серьезный недостаток органических растворителей – их токсичность, а иногда и горючесть.

О б е з ж и р и в а н и е в щ е л о ч н ы х р а с т в о р а х производится перед операциями травления или фосфатирования и перед нанесением грунтовых покрытий. Этот процесс применяется исключительно для стальных поверхностей, с которых были ранее удалены ржавчина и окалина. Он основан на омылении растительных и животных жиров и эмульгировании минеральных масел с помощью щелочи.

Процесс омыления жиров можно представить в виде следующего уравнения реакции:

( RCOO)₃C₃H₅ + 3NaOH 3SRCOONa + С₃Н₅(ОН)₃

Глицериновый эфир высшей жирной кислоты под влиянием едкого натра разлагается на натриевую соль этой кислоты (мыло) и глицерин. Оба эти соединения хорошо растворимы в воде.

Так как щелочь сама по себе не является достаточно хорошим эмульгатором масла, в раствор добавляют небольшие количества эмульгаторов. В состав щелочного раствора для обезжиривания входят едкий натр, соды, трехзамещенный ортофосфат натрия, полифосфат натрия и метасиликат натрия. Обезжиривание осуществляется чаще всего погружением детали в стальные ванны, снабженные нагревателями и мешалками. Температура обезжиривающего раствора обычно колеблется в пределах 70-90°С, процесс проходит в течение нескольких минут. Если после обезжиривания необходимо подвергнуть деталь травлению или фосфотированию, то ее следует сначала промыть в холодной и горячей воде и только после этого перейти к указанным операциям. Если же после обезжиривания надо деталь окрасить, то ее поверхность следует тщательно очистить от оставшейся на ней щелочи (промывкой и нейтрализацией в 2% растворе ортофосфорной кислоты), так как неполное удаление щелочи уменьшает срок службы лакокрасочных покрытий.

Э м у л ь с и о н н о е о б е з ж и р и в а н и е основано на том, что замасленные после, например, механической обработки металлические поверхности обрабатывают эмульсией, содержащей поверхностно-активные вещества и растворитель.

Обезжиривание можно осуществлять погружением металлических предметов в растворитель, содержащий смесь эмульгаторов, и последующим смыванием загрязненной водой. Растворитель удаляет с поверхности металла жиры, а вода смывает следы химических соединений, оставшихся после тепловой и механической обработки металла.

Метод применяется главным образом для удаления с поверхности металла смазок, жиров, масел, остатков полировочных паст, шламов, сажи и пыли. После обезжиривания деталь промывают в потоке холодной или горячей воды. Очищенный предмет идет далее на на сушку и окрашивание.

Другой метод обезжиривания – погружение замасленных предметов в эмульсию, содержащую наряду с активной композицией эмульгаторов эмульгированный в воде органический растворитель. Такая ванна несколько менее эффективна по сравнению, с описанной выше, однако поверхность получается достаточна чистой.

Этот способ применяется для удаления с поверхности металла масел, остатков смазочно-охладительных жидкостей, опилок, пыли и ряда других слабо связанных друг с другом механических загрязнений.

Э л е к т р о л и т и ч е с к о е о б е з ж и р и в а н и е относится к наиболее эффективным методам очистки поверхности металла. Оно основано на эмульгировании жиров и масел пузырьками газа, выделяющимися на электродах при пропускании постоянного тока: на катоде выделяется водород, на аноде – кислород. Очищаемые предметы помещают в ванну в качестве одного из электродов, после чего через ванну пропускают постоянный ток. Напряжение между электродами составляет 5-12 В.

При катодном обезжиривании очищаемый предмет служит катодом. Продукты реакции омыляют жиры, образуя мыла, а выделяющийся водород облегчает отрыв загрязнений от поверхности металла.

При анодном обезжиривании удаление, например йода, с поверхности очищаемого предмета происходит главным образом благодаря обильному выделению на нем кислорода.

Плотность тока при электролитическом обезжиривании колеблется в пределах 3-10 А/дм², время обезжиривания – 0,5 – 3 мин.