一種適用于鋁表面的超聲波清洗工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種適用于鋁表面的超聲波清洗工藝，工藝步驟如下：1）預(yù)清洗，采用熱浸洗或噴洗的方法將工件上的污染物軟化、分離、溶解；2）粗洗，在水基清洗劑的作用下，超聲波清洗將工件表面的污垢剝離脫落；3）精洗，采用超聲波漂洗，用純水洗去工件表面所殘留的清洗介質(zhì)；4）高壓沖淋，采用全方位從上至下的方式進行高壓純水噴射，以沖洗小盲孔及縫隙中的污染介質(zhì)，采用熱風(fēng)烘干；所述水基清洗劑的組成配比如下：表面活性劑KE-10.8-1.2 g/l，表面活性劑SDBS2.0-2.5g/l，表面活性劑NP-102.2-2.6g/l，助洗劑0.5-0.6g/l，復(fù)合緩蝕劑0.8-1g/l，溶劑為水。
【專利說明】一種適用于鋁表面的超聲波清洗工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于金屬元件制造加工業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種適用于鋁表面的超聲波 清洗工藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 清洗是指清除工件表面的液體和固體污染物，使工件表面達到一定的潔凈度。清 洗也是熱處理生產(chǎn)過程中一道不可忽視的中間輔助工序。所有經(jīng)機加、熱處理前的工件都 應(yīng)進行。否則，熱處理前、后工件表面上的油污等直接進入爐內(nèi)加熱揮發(fā)和燃燒，容易造成 車間空氣污染，工件表面狀態(tài)也不好，甚至影響熱處理質(zhì)量，特別是對化學(xué)熱處理以及真空 熱處理。清洗可以提高熱處理生產(chǎn)效率及熱處理質(zhì)量，與熱處理有關(guān)的環(huán)保，清洗屬于清潔 熱處理范疇。
[0003] 超聲波清洗主要用于清洗要求較高的工件，尤其是經(jīng)過精密加工、幾何形狀復(fù)雜 的工件，如工件上的小孔、深孔、盲孔和凹槽等，能獲得很好的清洗效果。配套的水基清洗劑 應(yīng)在較低濃度下，溫度不超過60°c，仍具有較強清洗能力，不腐蝕金屬，低泡易漂洗。
[0004] 鋁密度小，雖然質(zhì)軟，但可制成合金，所以廣泛應(yīng)用于飛機、船舶、汽車等制造業(yè)。 鋁的導(dǎo)電性也較好，雖然導(dǎo)電率不如銅，但是鋁導(dǎo)線單位體積重量輕而且成本低廉，表面形 成的氧化膜具有一定絕緣性，所以廣泛應(yīng)用于電器制造業(yè)、無線電工業(yè)等行業(yè)。鋁具有較強 的導(dǎo)熱能力，所以被制成各種換熱設(shè)備、炊具等。由鋁制造的設(shè)備中若積存或者附著渣油， 就需要進行合理的清洗。但是以往的除油清洗劑大多堿性較強，還需要借助高溫的條件，這 樣的清洗劑對資源、能源都有很大的損耗，而且容易引發(fā)安全事故，造成環(huán)境污染。研制新 型的以表面活性劑為主要清洗成分的水系渣油碳鋼清洗劑，能高效、安全、綠色環(huán)保的清除 碳鋼表面渣油，從經(jīng)濟、安全和環(huán)保的角度都具有現(xiàn)實意義。
[0005] CN91109760. 0,名稱為"水溶性金屬清洗液"的發(fā)明專利申請，該清洗液以水為溶 齊U，加入乳化劑十二烷基磺酸鈉、〇P- 1 〇 ;防銹劑五氯酚鈉、苯甲酸鈉、亞硝酸鈉；清洗 劑三乙醇胺、聚乙二醇、乙醇、磷酸配制而成的，它可用于各種鋼材、鑄鐵制件的清洗。但缺 點是泡沫多，導(dǎo)電率低，一般需要加熱使用，不適用于超聲波清洗。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種適用于鋁表面的超聲波清洗工藝。實現(xiàn)了 鋁加工件及裝配零件的在線清洗，提高了工件清洗的自動化水平，提高了清洗效率，降低了 工人的勞動強度，改善了工作環(huán)境。
[0007] 為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種適用于鋁表面的超聲波清洗工藝，其特征在于：工藝步驟如下： 1)預(yù)清洗 采用熱浸洗或噴洗的方法將工件上的污染物軟化、分離、溶解，并減輕下道清洗工序的 負荷。
[0008] 2)粗洗 在水基清洗劑的作用下，超聲波清洗將工件表面的污垢剝離脫落，同時還可將油脂性 的污物分解、乳化。
[0009] 優(yōu)選地，冷漂洗：利用流動的凈水將已脫落但尚浮在工件表面上污物沖洗干凈。
[0010] 3)精洗 采用超聲波漂洗，用純水洗去工件表面所殘留的清洗介質(zhì)； 4)高壓沖淋 采用全方位從上至下的方式進行高壓純水噴射，以沖洗小盲孔及縫隙中的污染介質(zhì)， 米用熱風(fēng)烘干； 所述水基清洗劑的組成配比如下： 表面活性劑KE-1 0. 8-1. 2 g/1 表面活性劑SDBS 2. 0-2. 5 g/1 表面活性劑NP-10 2. 2-2. 6 g/1 助洗劑 0? 5-0. 6 g/1 復(fù)合緩蝕劑 0.8-1 g/1 溶劑為水。
[0011] 表面活性劑的篩選與應(yīng)用是鋁表面水基清洗劑的關(guān)鍵。本發(fā)明選用表面活性劑 KE-1、SDBS和NP-10能降低體系的表面張力，可有效促進鋁表面油污的潤濕、滲透、乳化和 分散，將鋁表面油污清洗干凈。借助超聲波的"空化"作用，將清洗劑工作液組分迅速滲透 到油污與金屬之間，使油污迅速剝離鋁表面，剝離后表面活性劑將油脂乳化，在超聲波的作 用下將油脂打散并均勻分布于體系中，極高地提高了水基清洗劑的除油性能。
[0012] 另一方面，由于表面活性劑KE-USDBS和NP-10的官能團中帶有多分支支鏈結(jié)構(gòu)， 相對于直鏈結(jié)構(gòu)的表面活性劑而言，其在液體膜表面的阻礙排液和"修復(fù)"作用大大降低， 泡沫穩(wěn)定性減弱，因此起泡后泡沫消失得比較快。將它們復(fù)配，能達到很好的消泡和清洗效 果，符合清洗的要求。
[0013] 優(yōu)選地，所述的助洗劑為三聚磷酸鈉、4A沸石和硅酸鈉鹽中的一種或者兩種以上 的組合。
[0014] 優(yōu)選地，所述的復(fù)合緩蝕劑為聚乙烯和咪唑啉復(fù)配。
[0015] 進一步優(yōu)選地，所述聚乙烯和咪唑啉的復(fù)配質(zhì)量比例為1 :1。
[0016] 緩蝕劑聚乙烯和咪唑啉經(jīng)化學(xué)吸附過程被吸附在金屬表面，本身形成一層緊密的 膜，或與金屬離子反應(yīng)后形成一層緊密的膜，故緩蝕效果好。當(dāng)其添加量為0.6 g/1時，最 低腐蝕率可達〇. 3%。
[0017] 優(yōu)選地，所述清洗劑的質(zhì)量分數(shù)在2%-3%時清洗效果最好。
[0018] 本發(fā)明所述超聲波清洗振動頻率范圍在60?110 kHz，功率密度設(shè)定在0. 5-1W/ C。頻率不能高于120 kHz，否則波長減短，空化作用反而減弱，從而降低了清洗效率。
[0019] 本發(fā)明所述的清洗溫度為45-60°C。
[0020] 本發(fā)明所述的熱風(fēng)烘干，是指在100-1KTC下，烘干3-8min。
[0021] 本發(fā)明的有益效果在于： 1、本工藝的去污能力強，渣油脫脂率可達99. 5%以上，防銹性能良好。
[0022] 2、實現(xiàn)了鋁加工件及裝配零件的在線清洗，提高了工件清洗的自動化水平，提高 了清洗效率，降低了工人的勞動強度，改善了工作環(huán)境。

【具體實施方式】
[0023] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明的實質(zhì)性內(nèi)容作進一步詳細的描述。
[0024] 實施例1 一種適用于鋁表面的超聲波清洗工藝，工藝步驟如下： 1) 預(yù)清洗 采用熱浸洗或噴洗的方法將工件上的污染物軟化、分離、溶解； 2) 粗洗 在水基清洗劑的作用下，超聲波清洗將工件表面的污垢剝離脫落； 3) 精洗 采用超聲波漂洗，用純水洗去工件表面所殘留的清洗介質(zhì)； 4) 高壓沖淋 采用全方位從上至下的方式進行高壓純水噴射，以沖洗小盲孔及縫隙中的污染介質(zhì)， 米用熱風(fēng)烘干； 實施例2 本實施例與實施例1基本相同，在此基礎(chǔ)上： 所述水基清洗劑的組成配比如下： 表面活性劑KE-1 0. 8g/l 表面活性劑SDBS 2. Og/1 表面活性劑NP-10 2. 2 g/1 三聚磷酸鈉 〇. 5g/l 復(fù)合緩蝕劑 〇. 8g/l 溶劑為水。
[0025] 實施例3 本實施例與實施例1基本相同，在此基礎(chǔ)上： 所述水基清洗劑的組成配比如下： 表面活性劑KE-1 1. 2 g/1 表面活性劑SDBS 2. 5 g/1 表面活性劑NP-10 2. 6 g/1 4A 沸石 0? 6 g/1 復(fù)合緩蝕劑 1 g/1 溶劑為水。
[0026] 實施例4 本實施例與實施例1基本相同，在此基礎(chǔ)上： 所述水基清洗劑的組成配比如下： 表面活性劑KE-1 0. 9g/l 表面活性劑SDBS 2. 1 g/1 表面活性劑NP-10 2. 3 g/1 硅酸鈉 0. 52g/l 聚乙烯和咪唑啉 0. 9g/l 溶劑為水。
[0027] 實施例5 本實施例與實施例1基本相同，在此基礎(chǔ)上： 所述水基清洗劑的組成配比如下： 表面活性劑KE-1 0. 9g/l 表面活性劑SDBS 2. 3g/l 表面活性劑NP-10 2. 5g/l 三聚磷酸鈉和硅酸鈉 0. 55g/l 聚乙烯和咪唑啉 0. 85g/l 溶劑為水。
[0028] 所述清洗劑在清洗時的質(zhì)量分數(shù)為2. 5%。
[0029] 實施例6 本實施例與實施例1基本相同，在此基礎(chǔ)上： 所述水基清洗劑的組成配比如下： 表面活性劑KE-1 1. Og/1 表面活性劑SDBS 2. 2g/l 表面活性劑NP-10 2. 2g/l 三聚磷酸鈉和4A沸石 0. 56g/l 聚乙烯和咪唑啉 0. 9g/l 溶劑為水。
[0030] 所述聚乙烯和咪唑啉的復(fù)配質(zhì)量比例為1 :1。
[0031] 所述清洗劑在清洗時的質(zhì)量分數(shù)為2%。
[0032] 實施例7 本實施例與實施例1基本相同，在此基礎(chǔ)上： 所述水基清洗劑的組成配比如下： 表面活性劑KE-1 1. Og/1 表面活性劑AES 2. Og/1 表面活性劑NP-7 2. lg/1 表面活性劑NP-10 2. 2 g/1 三聚磷酸鈉 0. 55g/l 聚乙烯和咪唑啉 0. 8g/l 溶劑為水。
[0033] 所述聚乙烯和咪唑啉的復(fù)配質(zhì)量比例為1 :1。
[0034] 所述清洗劑在清洗時的質(zhì)量分數(shù)為3%。
[0035] 實施例8 本實施例與實施例2基本相同，在此基礎(chǔ)上： 在所述的粗洗步驟后，再進行冷漂洗，利用流動的凈水將已脫落但尚浮在工件表面上 污物沖洗干凈。
[0036] 實施例9 本實施例與實施例3基本相同，在此基礎(chǔ)上： 所述超聲波清洗振動頻率范圍在60kHz，功率密度設(shè)定在0. 5W/C。
[0037] 實施例10 本實施例與實施例4基本相同，在此基礎(chǔ)上： 所述超聲波清洗振動頻率范圍在120 kHz，功率密度設(shè)定在1W/C。
[0038] 所述的清洗溫度為45°C。
[0039] 實施例11 本實施例與實施例5基本相同，在此基礎(chǔ)上： 所述超聲波清洗振動頻率范圍在70 kHz，功率密度設(shè)定在0. 6W/C。
[0040] 所述的清洗溫度為60°C。
[0041] 所述的熱風(fēng)烘干，是指在ll〇°C下，烘干3min。
[0042] 實施例12 本實施例與實施例6基本相同，在此基礎(chǔ)上： 在所述的粗洗步驟后，再進行冷漂洗，利用流動的凈水將已脫落但尚浮在工件表面上 污物沖洗干凈。
[0043] 所述超聲波清洗振動頻率范圍在80kHz，功率密度設(shè)定在0. 7W/C。
[0044] 所述的清洗溫度為50°C。
[0045] 所述的熱風(fēng)烘干，是指在90°C下，烘干lOmin。
[0046] 實施例13 本實施例與實施例7基本相同，在此基礎(chǔ)上： 在所述的粗洗步驟后，再進行冷漂洗，利用流動的凈水將已脫落但尚浮在工件表面上 污物沖洗干凈。
[0047] 所述超聲波清洗振動頻率范圍在100kHz，功率密度設(shè)定在0. 8W/C。
[0048] 所述的清洗溫度為55°C。
[0049] 所述的熱風(fēng)烘干，是指在100°C下，烘干5min。
[0050] 實施例14 含塵量試驗 本發(fā)明的超聲波清洗工藝對鋁進行清洗后的含塵量結(jié)果見表1。
[0051] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種適用于鋁表面的超聲波清洗工藝，其特征在于：工藝步驟如下： 1) 預(yù)清洗 采用熱浸洗或噴洗的方法將工件上的污染物軟化、分離、溶解； 2) 粗洗 在水基清洗劑的作用下，超聲波清洗將工件表面的污垢剝離脫落； 3) 精洗 采用超聲波漂洗，用純水洗去工件表面所殘留的清洗介質(zhì)； 4) 高壓沖淋 采用全方位從上至下的方式進行高壓純水噴射，以沖洗小盲孔及縫隙中的污染介質(zhì)， 米用熱風(fēng)烘干； 所述水基清洗劑的組成配比如下： 表面活性劑KE-1 0. 8-1. 2 g/1 表面活性劑SDBS 2. 0-2. 5 g/1 表面活性劑NP-10 2. 2-2. 6 g/1 助洗劑 0? 5-0. 6 g/1 復(fù)合緩蝕劑 0.8-1 g/1 溶劑為水。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于鋁表面的超聲波清洗工藝，其特征在于：在所述 的粗洗步驟后，再進行冷漂洗，利用流動的凈水將已脫落但尚浮在工件表面上污物沖洗干 凈。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于鋁表面的超聲波清洗工藝，其特征在于：所述超 聲波清洗振動頻率范圍在60?110 kHz，功率密度設(shè)定在0. 5-1W/C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于鋁表面的超聲波清洗工藝，其特征在于：所述的 清洗溫度為45-60°C。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于鋁表面的超聲波清洗工藝，其特征在于：所述的 熱風(fēng)烘干，是指在100-1KTC下，烘干3-8min。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于鋁表面的超聲波清洗工藝，其特征在于：所述的 助洗劑為三聚磷酸鈉、4A沸石和硅酸鈉中的一種或者兩種以上的組合。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于鋁表面的超聲波清洗工藝，其特征在于：所述的 復(fù)合緩蝕劑為聚乙烯和咪唑啉復(fù)配。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種適用于鋁表面的超聲波清洗工藝，其特征在于：所述聚 乙烯和咪唑啉的復(fù)配質(zhì)量比例為1 :1。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于鋁表面的超聲波清洗工藝，其特征在于：所述水 基清洗劑在清洗時的質(zhì)量分數(shù)為2%-3%。
【文檔編號】B08B3/12GK104399694SQ201410688698
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】周保華 申請人:成都川硬合金材料有限責(zé)任公司