一種適用于鎂鋁合金表面的超聲波清洗工藝的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種適用于鎂鋁合金表面的超聲波清洗工藝，工藝步驟如下：1）預清洗，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；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，采用熱風烘干；所述水基清洗劑的組成配比如下：表面活性劑AO90 2.5-3.0 g/l，表面活性劑SDBS 2.0-2.5 g/l，表面活性劑NP-10 2.0-2.2 g/l，助洗劑0.5-0.6 g/l，復合緩蝕劑0.8-1 g/l，溶劑為水。
【專利說明】一種適用于鎂鋁合金表面的超聲波清洗工藝
【技術領域】
[0001] 本發明屬于金屬元件制造加工業【技術領域】，具體涉及一種適用于鎂鋁合金表面的 超聲波清洗工藝。
【背景技術】
[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 洗也是熱處理生產過程中一道不可忽視的中間輔助工序。所有經機加、熱處理前的工件都 應進行。否則，熱處理前、后工件表面上的油污等直接進入爐內加熱揮發和燃燒，容易造成 車間空氣污染，工件表面狀態也不好，甚至影響熱處理質量，特別是對化學熱處理以及真空 熱處理。清洗可以提高熱處理生產效率及熱處理質量，與熱處理有關的環保，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，尤其是經過精密加工、幾何形狀復雜 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] 針對鋁鎂合金等新型金屬材料所用的特殊超聲波清洗劑的研究開發，是金屬材料 制造與加工清洗領域發展的制高點。如CN91109760. 0,名稱為"水溶性金屬清洗液"的發明 專利申請，該清洗液以水為溶劑，加入乳化劑十二烷基磺酸鈉、OP- 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，導電率低，一般需要加熱使用，不適于鎂鋁合金的 超聲清洗。
【發明內容】
[0005] 針對上述技術問題，本發明提供了一種適用于鎂鋁合金表面的超聲波清洗工藝。 實現了鎂鋁合金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，改善了工作環境。
[0006] 為了實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案： 一種適用于鎂鋁合金表面的超聲波清洗工藝，其特征在于：工藝步驟如下： 1)預清洗 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。
[0007] 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。
[0008] 優選地，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。 [0009] 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； 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， 米用熱風烘干； 所述水基清洗劑的組成配比如下： 表面活性劑A090 2. 5-3. O g/1 表面活性劑SDBS 2. 0-2. 5 g/1 表面活性劑NP-10 2. 0-2. 2 g/1 助洗劑 0· 5-0. 6 g/1 復合緩蝕劑 0.8-1 g/1 溶劑為水。
[0010] 表面活性劑的篩選與應用是鎂鋁合金表面水基清洗劑的關鍵。本發明選用表面活 性劑A090、AES、NP-7和NP-10能降低體系的表面張力，可有效促進鎂鋁合金表面油污的潤 濕、滲透、乳化和分散，將鎂鋁合金表面油污清洗干凈。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，使油污迅速剝離鎂鋁合金表面，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。
[0011] 另一方面，由于表面活性劑A090、AES、NP-7和NP-10的官能團中帶有多分支支鏈 結構，相對于直鏈結構的表面活性劑而言，其在液體膜表面的阻礙排液和"修復"作用大大 降低，泡沫穩定性減弱，因此起泡后泡沫消失得比較快。將它們復配，能達到很好的消泡和 清洗效果，符合清洗的要求。
[0012] 優選地，所述的助洗劑為三聚磷酸鈉、4A沸石和乙二胺四乙酸鈉鹽中的一種或者 兩種以上的組合。
[0013] 優選地，所述的復合緩蝕劑為聚乙烯、苯并三唑和咪唑啉復配。
[0014] 進一步優選地，所述聚乙烯、苯并三唑和咪唑啉的復配質量比例為1 :0. 5 :1。
[0015] 緩蝕劑聚乙烯、苯并三唑和咪唑啉經化學吸附過程被吸附在金屬表面，本身形成 一層緊密的膜，或與金屬離子反應后形成一層緊密的膜，故緩蝕效果好。當其添加量為0.6 g/Ι時，最低腐蝕率可達〇. 3%。
[0016] 優選地，所述清洗劑的質量分數在2%-3%時清洗效果最好。
[0017] 本發明所述超聲波清洗振動頻率范圍在80?120 kHz，功率密度設定在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。
[0018] 本發明所述的清洗溫度為50-60°C。
[0019] 本發明所述的熱風烘干，是指在90-KKTC下，烘干3-10min。
[0020] 本發明的有益效果在于： 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。
[0021] 2、實現了鎂鋁合金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，改善了工作環境。
【具體實施方式】
[0022] 下面結合【具體實施方式】對本發明的實質性內容作進一步詳細的描述。
[0023] 實施例I 一種適用于鎂鋁合金表面的超聲波清洗工藝，工藝步驟如下： 1) 預清洗 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； 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， 米用熱風烘干； 實施例2 本實施例與實施例1基本相同，在此基礎上： 所述水基清洗劑的組成配比如下： 表面活性劑A090 2. 5g/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 復合緩蝕劑 〇. 8g/l 溶劑為水。
[0024] 實施例3 本實施例與實施例1基本相同，在此基礎上： 所述水基清洗劑的組成配比如下： 表面活性劑A090 3.0 g/1 表面活性劑SDBS 2. 5 g/1 表面活性劑NP-10 2. 2g/l 4A 沸石 0· 6 g/1 復合緩蝕劑 I g/1 溶劑為水。
[0025] 實施例4 本實施例與實施例1基本相同，在此基礎上： 所述水基清洗劑的組成配比如下： 表面活性劑A090 2. 6g/l 表面活性劑SDBS 2. I g/1 表面活性劑NP-10 2. lg/1 硅酸鈉 0. 52g/l 聚乙烯、苯并三唑和咪唑啉 0. 9g/l 溶劑為水。
[0026] 實施例5 本實施例與實施例1基本相同，在此基礎上： 所述水基清洗劑的組成配比如下： 表面活性劑A090 2. 7g/l 表面活性劑SDBS 2. 3g/l 表面活性劑NP-IO 2. 05g/l 三聚磷酸鈉和硅酸鈉 0. 55g/l 聚乙烯、苯并三唑和咪唑啉 0. 85g/l 溶劑為水。
[0027] 所述清洗劑在清洗時的質量分數為2. 5%。
[0028] 實施例6 本實施例與實施例1基本相同，在此基礎上： 所述水基清洗劑的組成配比如下： 表面活性劑A090 2. 8g/l 表面活性劑SDBS 2. 2g/l 表面活性劑NP-10 2. 15g/l 三聚磷酸鈉和4A沸石 0. 56g/l 聚乙烯、苯并三唑和咪唑啉 0. 9g/l 溶劑為水。
[0029] 所述聚乙烯、苯并三唑和咪唑啉的復配質量比例為1 :0. 5 :1。
[0030] 所述清洗劑在清洗時的質量分數為2%。
[0031] 實施例7 本實施例與實施例1基本相同，在此基礎上： 所述水基清洗劑的組成配比如下： 表面活性劑A090 2. 9g/l 表面活性劑SDBS 2. 3 g/1 表面活性劑NP-IO 2. 2 g/1 三聚磷酸鈉和硅酸鈉 0. 55g/l 聚乙烯、苯并三唑和咪唑啉 0. 8g/l 溶劑為水。
[0032] 所述聚乙烯、苯并三唑和咪唑啉的復配質量比例為1 :0. 5 :1。
[0033] 所述清洗劑在清洗時的質量分數為3%。
[0034] 實施例8 本實施例與實施例2基本相同，在此基礎上： 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。
[0035] 實施例9 本實施例與實施例3基本相同，在此基礎上： 所述超聲波清洗振動頻率范圍在60kHz，功率密度設定在0. 5W/C。
[0036] 實施例10 本實施例與實施例4基本相同，在此基礎上： 所述超聲波清洗振動頻率范圍在120 kHz，功率密度設定在1W/C。
[0037] 所述的清洗溫度為45°C。
[0038] 實施例11 本實施例與實施例5基本相同，在此基礎上： 所述超聲波清洗振動頻率范圍在70 kHz，功率密度設定在0. 6W/C。
[0039] 所述的清洗溫度為60°C。
[0040] 所述的熱風烘干，是指在IKTC下，烘干3min。
[0041] 實施例12 本實施例與實施例6基本相同，在此基礎上： 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。
[0042] 所述超聲波清洗振動頻率范圍在80kHz，功率密度設定在0. 7W/C。
[0043] 所述的清洗溫度為50°C。
[0044] 所述的熱風烘干，是指在90°C下，烘干lOmin。
[0045] 實施例13 本實施例與實施例7基本相同，在此基礎上： 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。
[0046] 所述超聲波清洗振動頻率范圍在100kHz，功率密度設定在0. 8W/C。
[0047] 所述的清洗溫度為55°C。
[0048] 所述的熱風烘干，是指在KKTC下，烘干5min。
[0049] 實施例14 含塵量試驗 本發明的超聲波清洗工藝對鎂鋁合金進行清洗后的含塵量結果見表1。
[0050] 表 1 J
【權利要求】
1. 一種適用于鎂鋁合金表面的超聲波清洗工藝，其特征在于：工藝步驟如下： 1) 預清洗 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； 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， 米用熱風烘干； 所述水基清洗劑的組成配比如下： 表面活性劑A090 2. 5-3. 0 g/1 表面活性劑SDBS 2. 0-2. 5 g/1 表面活性劑NP-10 2. 0-2. 2 g/1 助洗劑 0? 5-0. 6 g/1 復合緩蝕劑 0.8-1 g/1 溶劑為水。
2. 根據權利要求1所述的一種適用于鎂鋁合金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. 根據權利要求1所述的一種適用于鎂鋁合金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80?120 kHz，功率密度設定在0. 5-1W/C。
4. 根據權利要求1所述的一種適用于鎂鋁合金表面的超聲波清洗工藝，其特征在于： 所述的清洗溫度為50-60°C。
5. 根據權利要求1所述的一種適用于鎂鋁合金表面的超聲波清洗工藝，其特征在于： 所述的熱風烘干，是指在90-KKTC下，烘干3-10min。
6. 根據權利要求1所述的一種適用于鎂鋁合金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沸石和碳酸鈉中的一種或者兩種以上的組合。
7. 根據權利要求1所述的一種適用于鎂鋁合金表面的超聲波清洗工藝，其特征在于： 所述的復合緩蝕劑為聚乙烯、苯并三唑和咪唑啉復配。
8. 根據權利要求7所述的一種適用于鎂鋁合金表面的超聲波清洗工藝，其特征在于： 所述聚乙烯、苯并三唑和咪唑啉的復配質量比例為1 :〇. 5 :1。
9. 根據權利要求1所述的一種適用于鎂鋁合金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量分數為2%-3%。
【文檔編號】B08B3/12GK104498972SQ201410688276
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月26日 優先權日:2014年11月26日
【發明者】周保華 申請人:成都川硬合金材料有限責任公司