在一个生产时间、数量和质量都至关重要的行业,确保金属零件获得预期的结果和满足既定的规格越来越重要。由于金属部件的清洗正迅速成为行业标准,设备经理必须精通广泛的清洗过程和可用的化学物质,以提供所需的性能水平。对于这些管理人员来说,了解水溶液和溶剂清洗溶液之间的区别,以及使用每种方法的优缺点是至关重要的。
金属零件在制造后需要清洗,去除油、碎屑和其他污垢,然后才能进行表面处理,如涂层或电镀。它们有时也必须清洗以满足检验和清洁规格,并为包装/组装做好准备。制造商设定的要求可能包括关键性能、可靠性、工艺要求和人员安全。
最近对质量和可靠性日益增长的需求要求不断改进。优越的清洁性能(水或溶剂)要求与基材的清洁兼容性,工艺效率和环境合规,以及工人的安全。
化学第一
对于进行化学过程,它必须包括清洁溶液,土壤相容性,溶液浓度,溶液温度,适当的暴露期和所需的机械作用。清洗性能直接关系到清洗设备的选择和正确的化学工艺。它采用所有这些成分的正确组合来实现与会议生产,质量,人员安全和环境要求相关的最大效果。
为了有效地使用清洁化学,设施经理必须了解使用清洁解决方案与可用清洁系统一起使用清洁解决方案的益处和指导。
水性清洁
一般的水清洗由混合水和水溶性化学成分组成。这些化合物可以包括添加剂(表面活性剂、溶剂、酸、碱性建筑剂和抑制剂),以提高工艺性能或满足特定需求。理想的化合物评级为低或无挥发性有机化合物(VOCs),无有害空气污染物(HAPs),不易燃或可燃,无全球变暖潜势(GWP)。通常用化学成分在2- 15%之间的水稀释,这些清洁产品很容易用水冲洗。市场上有很多这样的产品,它们通常设计用于各种类型的喷雾和浸泡式垫圈。一些公司增加使用超声波清洗机或其他类型的机械动作来加强颗粒去除。
水性清洁剂包括乳化剂、非乳化剂(除油)、酸性(pH值小于4)、温和碱性(pH值为9-12.5)、中性(pH值为4-9)和高碱性(pH值大于12.5)。
没有合适的化学过程(清洁溶液,溶液浓度,溶液温度,适当的接触期和任何所需的机械作用),没有清洁机会妥善执行。所有方面都需要组合,以实现生产,质量,人员安全和环境遵从的最大成果。
典型的水清洗系统设计,以满足工艺需求,如:
- 生产数量,零件几何形状,零件尺寸和材料处理
- 使用的化学品类型(碱性/中性/酸)
- 土壤移除
- 用于洗涤槽的废物流
- 冲洗槽的废物流
- 足迹和/或地板空间
- 能源需求。
当选择清洁设备以提供适当的机械和热能时,请记住,清洁等于时间加上温度加上机械加上化学。还应考虑以下特点:
- 清洗溶液的再循环
- 使用多个冲洗阶段
- 干燥系统设计与吞吐量
- 集中式单元与蜂窝系统。
考虑开发类似于下面的矩阵,以确定您的制造应用程序的最佳选择。
溶剂清洗
一般溶剂脱脂也是许多制造商今天使用的过程。今天的精密和临界清洁的清洁度规范表明大多数金属部件不能具有任何污染物残留物或漂洗水残留物,从而增加对溶剂清洁剂的兴趣。除了满足这里提到的清洁度规格之外,溶剂清洁还克服了水的无法适当地表现为某些其他标准,与组件间隔和限制性干燥过程有关的问题。材料兼容性类似地是令人担忧的主要区域,并且在某些情况下证明溶剂在某些情况下提供了卓越的结果。
不同于必须匹配特定工艺底物的水清洁剂,溶剂一般提供:
- julian兼容性
- 多个弹性体兼容性
- 多个lubes-removal兼容性
- 方便应用程序
- 保证干燥
- 表面张力非常低
- 降低能耗,从而降低运行成本
- 少面积要求。
新溶剂vs.旧溶剂
有几种溶剂通常用于零件清洗行业。它们的要求范围从低到高的操作温度,它们的化学成分可以包括氯化、溴化、氟化、酒精和其他。它们之间的主要区别是它们的环境和健康特征。大多数溶剂将清洁,然而,由于人员接触限制和空气排放,许多溶剂正在逐步淘汰或变得更加规范。今天的用户正在评估这些新的选择,以提供一个更安全的工作场所。
出于监管方面的考虑,许多化学品制造商都将资源投入到研究和开发工作中。最近,出现了新一代的溶剂。这些新出现的溶剂包括氢氟烯烃(HFOs)、氢氟醚(hfe)和反式混合物。有些不含氯、溴或氟,如改性醇和精制烃。它们用于真空脱脂器,可以大幅减少溶剂消耗,并为操作人员提供最大限度的隔离过程。
最高评级的新溶剂提供以下特点:
- 人员安全的高PEL限制
- 低GWPS.
- 表面张力低
- 非常低的VOC或无VOC评级
- 不易燃的
- 低碳足迹贡献
- 稍低的操作
- 与多金属/润滑剂的兼容性
- 快速干燥(通常无残留物)
- 稳定。
上图比较了当今市场上可用的典型溶剂类型。
选择水或溶剂清洗
当然,使用水溶液或溶剂工艺是金属零件制造商的选择,但正确的化学方法将有助于改善零件的清洁。必须对这两种过程的许多特征和不同方面进行评估。在选择新工艺之前,应进行兼容性和效率测试。这种测试可以证明一种工艺优于另一种工艺和/或表明一种工艺不是最适合特定生产需要的。
从政府资源到环境组织,从设备和化学供应商到技术文件和顾问,有大量的信息可以获得,也很容易获得,以帮助制造商确定哪种清洁方法最适合他们的需要。利用这些资源来辅助你的决策。
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