Очистка машин, сборочных единиц и деталей
Сущность процесса очистки и ее цель. В результате работы и контактирования с окружающей средой детали машин покрываются загрязнениями, ухудшающими эксплуатационные характеристики машин: снижается мощность двигателей, эффективность фильтрующих элементов, работы радиаторов, увеличивается расход топлива и масел, в узлах трения возрастает абразивное изнашивание и в результате изменяются посадки в сопряжениях деталей. Все эти явления приводят к снижению надежности машин. Поэтому очистные работы при ремонте машин имеют первостепенное значение.
Процессом очистки называется процесс удаления загрязнений с поверхностей объектов очистки с помощью химического, физико-химического, теплового и механического воздействия.
Целью очистки в процессе ремонта машин является:
§ обеспечение качества ремонта, высокой производительности труда ремонтников, культуры производства и выполнение санитарно-гигиенических требований;
§ обеспечение возможности измерения геометрических и физико-механических параметров деталей; подготовка деталей для нанесения на них защитных покрытий;
§ исключение или значительное сокращение коррозии деталей в период нахождения машин в ремонте;
§ обеспечение требуемой чистоты поверхностей деталей при сборке агрегатов, узлов и систем.
На рисунке 101 показана классификация загрязнений, встречающихся на объектах ремонта.
 |
Рис. 101. Классификация загрязнений, встречающихся на объектах ремонта
Из загрязнений основными являются маслянно-грязевые отложения, асфальто-смолистые, старая краска, нагар, накипь, продукты коррозии. Для удаления всех видов загрязнений необходимо применять многостадийные процессы очистки.
Мойка и обезжиривание объектов ремонта. Сущность процесса мойки и обезжиривания состоит в удалении жидких и твердых загрязнений с поверхностей детали и переводе их в моющий раствор в виде растворов или дисперсий.
Раствором CMC можно очистить детали из черных и цветных металлов и сплавов. CMC выпускаются в виде сыпучего, гигроскопичного белого или светло-желтого порошка.
Моющие растворы, содержащие щелочи, кислоты или их соли могут вызывать корродирующее действие на металлы. Для предотвращения коррозии в моющие растворы вводят специальные добавки, называемые ингибиторы коррозии. Защитное действие ингибиторов коррозии состоит в образовании на поверхности металла защитной пленки в виде продукта реакции между металлом, ингибитором и коррозионно-активной средой.
В ремонтной практике получило распространение удаление загрязнений при помощи растворителей. Основную массу растворителей, применяемых в настоящее время на ремонтных предприятиях, составляют бензин, керосин, дизельное топливо и уайт-спирит. Их применяют для очистки деталей от асфальтосмолистых загрязнений (элементов масляных фильтров, блоков, каналов коленчатых валов, топливной аппаратуры, обезжиривания деталей и др.).
В последнее время при очистке стали шире использовать растворяюще-эмульгирующие средства (РЭС). При погружении деталей в РЭС в чистом виде или в смеси с другими растворителями очистка происходит путем растворения загрязнений. При последующем погружении деталей в водный раствор CMC или в воду происходит эмульгирование растворителя и оставшихся загрязнений и переход их в раствор, что обеспечивает необходимое качество очистки. РЭС обычно применяют при очистке поверхностей деталей от асфальтосмолистых отложений.
Обезжиривание поверхностей деталей от растительных и животных жиров обязательно проводят перед нанесением лакокрасочных покрытий, электролитического осаждения металлов, оксидирования, фосфатирования и др.
Для удаления неомыляемых жиров применяют органические растворители: бензин, уайт-спирит, керосин, четырехлористый углерод и др.
Обезжиривание поверхностей деталей в обезжиривающем растворе под действием электрического тока более производительно. В этом случае помимо химического воздействия раствора на жировые пленки происходит механическое разрушение пленок газами, выделяющимися на поверхностях деталей.
Очистка деталей от нагара, накипи, коррозии и старой краски. Очистка деталей от нагара, накипи и продуктов коррозии может производиться химическим, механическим, термохимическим и комбинированным способами.
Химический способ, основан на использовании щелочных растворов повышенной концентрации.
Наибольшее распространение получила очистка от нагара косточковой крошкой (дробленая скорлупа фруктовых косточек). Косточковая крошка подается потоком сжатого воздуха движущегося с высокой скоростью на поверхность с нагаром под давлением 0,3…0,6 МПа. Частицы, с силой ударяясь о поверхность детали, разрушают и удаляют нагар и другие загрязнения, при этом не нарушают величину шероховатости поверхности детали.
При очистке поверхностей деталей с нагаром применяется очистка металлическим песком и гидропескоструйная очистка, однако на поверхностях деталей могут появляться риски и царапины, которые являются очагами повторного образования нагара.
Очистка поверхностей деталей от нагара может проводиться термохимическим способом в расплаве солей.
Очистку от накипи внутренних полостей двигателя, деталей системы охлаждения, как правило, проводят щелочными растворами. Карбонаты кальция, магния, содержащиеся в накипи, растворяются в соляной кислоте, а силикаты и сульфаты кальция и магния хорошо разрыхляются в щелочных растворах. Разрыхленный слой накипи легко смывается струей воды. Для удаления накипи с поверхностей деталей из алюминиевых сплавов применяют растворы фосфорной и молочной кислот.
Очистку поверхностей деталей от коррозии можно осуществить механической, химической или абразивно-жидкостной обработкой.
Механическую обработку осуществляют металлическими щетками или металлическим песком. Металлическим песком, подаваемым на очищаемую поверхность деталей сжатым воздухом, можно очищать массивные детали достаточной толщины.
Химический способ очистки от коррозии заключается в травлении пораженных коррозией поверхностей растворами серной, соляной, фосфорной и других кислот, а также пастами.
Удаление лакокрасочных покрытий осуществляется применением для этой цели растворителей, смывок, растворов щелочей и специального инструмента.
Наибольшее распространение нашел способ обработки деталей из черных металлов и их сплавов в ванне с водным раствором каустической соды концентрацией 50…100 г/л при температуре раствора 85°С. Для ускорения процесса снятия лакокрасочного покрытия в 2…3 раза в раствор вводят ускорители – трипропиленгликоль или смесь триэтаноламина с монофениловым эфиром этиленгликоля (1…10% массы каустической соды).
По окончании обработки деталей в щелочной ванне их промывают в воде при температуре 50…60°С и нейтрализуют 10%-ным водным раствором ортофосфорной кислоты. После такой обработки на поверхности деталей образуется пленка фосфатов, временно защищающая от коррозии и являющаяся грунтом для последующего лакокрасочного покрытия.
Когда удаление лакокрасочного покрытия в щелочных растворах невозможно или нецелесообразно по технологическим или конструктивным соображениям, то его удаляют при помощи растворителей, специальных смывок и специального инструмента. После выдержки смывки на лакокрасочной поверхности детали, лакокрасочное покрытие снимается скребками, с последующей протиркой очищенной поверхности ветошью, смоченной уайт-спиритом или раствором CMC.
В некоторых случаях старое лакокрасочное покрытие снимают механическим способом, используя для этой цели металлические проволочные щетки: дисковые, кольцевые, торцевые (чашечные) и др.
Очистку поверхностей деталей от консервационных смазок производят в растворах CMC.
Оборудование, применяемое при очистке деталей.При выполнении очистных операций используют моечные машины шести типов: мониторные, струйные, погружные, комбинированные, специальные, автоматизированные линии, а также специальные установки для механического и термохимического способов очистки поверхностей деталей.
Меры безопасности при проведении очистных операций.В процессе выполнения очистных операций выделяются пары щелочных растворов, кислот, растворителей, дизельного топлива и керосина, которые вызывают раздражение дыхательных путей. Попадание ряда растворов на кожные покровы работающих могут вызывать ожоги и сухость кожи. Вредное действие оказывает пыль, образующаяся при очистке деталей от нагара и ржавчины, поэтому на участках очистки необходимо применять специальные меры защиты работающих.
Источник
Способы очистки деталей оборудования
После разборки машины сборочные единицы и отдельные детали должны быть очищены и промыты от грязи, стружки, посторонних частиц, нагара, смазки, охлаждающей жидкости с целью выявления дефектов, улучшения санитарных условий ремонта, а также для подготовки деталей к операциям восстановления и окраски.
Способы очистки деталей:
1. Механический. Ржавчину, старую краску, затвердевший смазочный материал и нагар удаляют с деталей ручными или механизированными щетками, шарошками, скребками, шаберами, различными машинками.
2. Абразивный. Очистку ведут с помощью пескоструйной или гидропескоструйной обработки детали.
3. Термический. Старую краску, ржавчину удаляют нагревом поверхности детали пламенем паяльной лампы или газовой горелки.
4. Химический. Остатки смазочного материала, охлаждаю, щей жидкости, старой краски удаляют специальными пастами и смывочными растворами, в состав которых входят каустическая сода, негашеная известь, мел, мазут и др.
Промывку деталей производят водными щелочными растворами и органическими растворителями. Сначала в горячем растворе, затем в чистой горячей воде. После этого деталь тщательно высушивают сжатым воздухом и салфетками. В щелочных растворах не промывают детали с элементами из цветных металлов, пластмасс, резины, тканей. Детали с полированными и шлифованными поверхностями следует промывать отдельно. Способы промывки деталей:
1. Ручной. Промывку ведут в двух ваннах, заполненных органическим растворителем (керосином, бензином, дизельным топливом, хлорированными углеводородами). Первая ванна предназначена для замачивания и предварительной промывки, вторая — для окончательной промывки. Мойку ведут с использованием щеток, крючков, скребков, обтирочного материала и др.
2. В баках методом погружения. Промывку производят в стационарном или передвижном баке с сеткой, на которую укладывают детали, и трубкой с электроспиралью или змеевиком для подогрева до температуры 80—90 °С моющего раствора. В качестве последнего используют водные растворы различных комбинаций из мыла, кальцинированной соды, тринатрийфосфата, каустической соды, нитрита натрия с добавлением к ним поверхностно-активных веществ: сульфанолов, продукта ДС—РАС и эмульгаторов.
3. В моечных машинах. Стационарные или передвижные машины различных конструкций имеют одну камеру (только для промывки), две (для промывки и ополаскивания) или три (для промывки, ополаскивания и сушки). Промывку производят нагретыми до 70—90 °С моющими растворами ранее приведенного состава, направляемыми на детали под давлением через, специальные сопла. Детали поштучно или в корзинах подаются на транспортер. Оборудование для мойки может быть шнекового, тупикового или проходного типов, в том числе с автоматическим циклом обработки. После мойки детали промывают горячей водой и сушат струей горячего (60—70 °С) воздуха, а ответственные детали протирают салфетками.
4. Ультразвуковой. Промывку производят в специальной ванне с подогревом моющей жидкости (щелочные растворы или органические растворители). В ванне размещается источник ультразвуковых колебаний, создающий упругие волны высокой частоты, которые ускоряют отрыв загрязнений от поверхности детали. Время очистки деталей, размещаемых в ванне в специальной сетчатой корзине, занимает несколько минут. Последующее пассивирование деталей проводят их выдержкой в водном растворе 10—15 % нитрита натрия при температуре 60—70 °С. Сушат детали продувкой горячим воздухом или азотом.
Источник
Способы промывки деталей и подбор моющих средств
Недостатки в процессе очистки деталей могут привести к плохому качеству продукции. Остатки смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) на обработанных деталях по истечению длительного времени труднее удалить, в результате повышается вероятность появлении коррозии.
Эффективная очистка деталей является ключевым этапом во всех производственных процессах, особенно при обработке поверхности, но часто этому не придается необходимого внимания. Очистка деталей на каждом этапе обработки может существенно влиять на себестоимость конечной продукции, поэтому важно найти баланс между качеством процесса очистки и стоимостью.
В зависимости от типа операции химический состав охлаждающих жидкостей может сильно различаться. Такие операции как фрезерование и сверление на чугуне или штамповка, могут быть выполнены с СОЖ содержащими более низкий уровень смазки. Однако для более тяжелых операций, таких как протяжка, нарезание резьбы или сверление более сложных сплавов металлов, таких как нержавеющая сталь, закаленная сталь или титан, требуются смазочно-охлаждающие жидкости с высоким уровнем масел.
Чтобы получить более высокую смазывающую способность при больших нагрузках и экстремальном давлении при обработке металлов, производители часто используют смазки с высокими противоизносными и противозадирными ЕР (Extreme Pressure) свойствами и антикоррозионными присадками.
Эффективный процесс промывки деталей, позволяет обеспечить необходимые рабочие характеристики в процессе обработки металла и контролировать затраты
Противозадирные присадки СОЖ при более высоких температурах и давлениях наносятся на поверхность заготовки в процессе резки или формования, значительно снижая коэффициент трения и оставляют остатки на деталях. Как правило, противозадирные присадки основаны на фосфоре, сере и/или хлоре, а в некоторых случаях — в форме хлорированного парафина. Эти соединения по своей природе труднее удалить в обычных программах мойки деталей, и это необходимо учитывать в процессе очистки.
Некоторые операции создают загрязнения, которые сложно удалить. Типичные шлифовальные жидкости или притирочные пасты содержат более низкое содержание масла с ограниченными добавками и легко удаляются в процессе мойки.
Тем не менее, в процессе шлифования, особенно когда детали изготовлены из чугуна или спеченных металлов, создается мелкая металлическая стружка (металлический порошок), которая очень сложно удаляется с деталей. Графитовые компоненты и очень мелкие стружки очень трудно удалить в обычных мойках, поэтому требуется специальная очистка.
Необходимо отслеживать концентрацию охлаждающей жидкости и постоянно удалять стружку из процесса. Остатки масла необходимо непрерывно удалять с помощью маслоотделителей.
Остатки СОЖ на деталях труднее удалить по истечении длительного времени, в результате увеличивается вероятность коррозии. Детали должны как можно быстрее перемещаться из обрабатывающих центров в мойки. Когда детали после механической обработки направляются на другие участки или за пределы производства, целесообразно осуществлять мойку деталей с применением антикоррозионных добавок для моющего раствора, например Corrosion Protection.
Для повышения эффективности процесса очистки существует возможность управлять такими параметрами как: время очистки, механическое воздействие, концентрация моющего раствора, температура моющего раствора
При выборе способов промывки деталей есть много вариантов, включая использование легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ, ЛОС, ЛОВ), например растворителя или бензина, Однако для экологически безопасной очистки деталей после механической обработки лучше использовать очистители и моющие средства на водной основе.
Типы моек для деталей
- Ручные мойки для деталей – применяются там где не требуется очистка большого количества деталей и высокая скорость очистки. Моющее средство подается циркуляционным насосом из резервуара в раковину через кран или проточную щетку. Преимущество заключается в том, что пользователь непосредственно в процессе мойки деталей определяет качество очистки.
В нашем каталоге можно подробно знакомиться с установками CS eco, BIO-CIRCLE GT Compact и BIO-CIRCLE GT Маxi .
- Рециркуляционные моечные машины – самые распространенные моечные машины на производствах. Чаще всего такие машины называют — автоматические моечные машины или автоматические мойки для деталей. Более эффективны мойки для деталей, в которых предусмотрено вращение корзины с деталями.
Подробное описание автоматических машин BIO-CIRCLE HTW и АМ.
- Тунельные или конвейерные мойки – позволяют обрабатывать максимальное количество деталей. Для высокой эффективности необходима регулировка распылительных форсунок, чтобы моющее средство достигало труднодоступных областей на деталях.
- Ручные мойки высокого давления – предназначены для очистки деталей сложной геометрической формы. Обычно давление моющего раствора составляет в диапазоне от 40 до 80 бар.
Мойка для очистки деталей высоким давлением BIO-CIRCLE HP Vigo, HP и АМ.
- Погружные ванны с использованием корзин или барабанов эффективны для очистки деталей при дополнительном механическом воздействии — постоянная циркуляция моющего раствора в рабочей камере, вращение барабана, либо барботаж.
Использование погружных ванн Clean Box эффективно для предварительно замачивания деталей.
- Ультразвуковые ванны удаляют поверхностные загрязнения, используя высокочастотные звуковые волны. Ультразвуковая очистка особенно эффективна на сложных загрязнениях, таких как графит, и обеспечивает лучшую очистку в таких областях, как глухие отверстия и швы.
Типы моющих средств для промывки деталей
- Щелочные моющие средства – часто применяют из-за их эффективности на большинстве загрязнений, особенно органических, и совместимости с большинством моечных машин. Существуют специальные щелочные моющие средства, которые можно использовать для мойки деталей из цветных металлов (алюминий, цинк, медь, латунь). Моющие средства BIO-CIRCLE для цветных металлов.
- Кислотные моющие средства – могут быть эффективными, когда неорганические загрязнения, такие как оксиды, окалина или коррозия, необходимо удалить с поверхности деталей. Требуется правильный выбор оборудования для использования кислотных моющих средств.
- Нейтральные чистящие средства – обычно состоят из поверхностно-активных веществ или водорастворимых компонентов для обеспечения достаточной моющей способности. Эти составы не наносят вреда здоровью работников и окружающей среде, в основном являются биологически разлагаемыми.
- Очистители красок – обычно это легковоспламеняющиеся жидкости, такие как растворитель. Однако сейчас существует безопасная альтернатива для очистки красок и лаков — очистители серии PROLAQ, которые имеют длительный срок службы, безопасны для персонала и окружающей среды.
С матрицей продуктов BIO-CIRCLE можно ознакомиться на нашем сайте.
Ч етыре ключевых параметра любой программы очистки водными моющими средствами включены в термин TACT: время контакта, механическое воздействие, концентрация и температура. Это четыре основных фактора, которые необходимо контролировать для обеспечения качественного мытья деталей. Если какой-либо из этих параметров существенно меняется, например, когда время деталей в мойке уменьшается, чтобы увеличить пропускную способность, один или все три других фактора должны быть пересмотрены и скорректированы, чтобы поддерживать требуемый стандарт по очистке деталей. Например, увеличение концентрации и/или температуры рабочего раствора.
Из четырех компонентов TACT необходимо особое внимание уделить «механическому воздействию». Этот параметр в значительной степени определяет качество очистки деталей. В автоматических мойках деталей – это правильный подбор конструкции и распылительных форсунок, в погружных мойках — это достаточная мощность циркуляции моющего раствора и/или барботажа, в ультразвуковых ваннах – это правильное распределение деталей в корзине относительно волновых датчиков и подбор оптимальной частоты излучения, в ручных мойках – это правильный выбор оснастки для очистки (кисти, щетки, ёршики и т.п.) и усилие при очистке деталей.
Периодически после этапа мойки деталей помимо визуального контроля качества очистки, желательно проводить тесты на остаточные загрязнения. Параметры контрольных замеров и методы анализа утверждаются внутренними стандартами предприятия.
Моющие растворы моек для деталей также должны контролироваться. Политикой в области качества обычно утверждается периодичность контрольных замеров концентрации моющего средства, pH, проводимости, температуры.
Важной составляющей мойки деталей является регулярное удаление загрязнений из мойки деталей. В зависимости от типа мойки масла и смазки удаляются маслоотделителями, специальными салфетками либо откачивающими устройствами. Для эффективного удаления масла желательно использовать очистители совместимые с маслоотделителями. Альтернативный вариант – моющие средства BIO-CIRCLE с микроорганизмами, которые перерабатывают масла и смазки на углекислый газ и воду, тем самым не требуется утилизация. Механические загрязнения, как правило, улавливаются различными сменными фильтрами.
Даже при хорошей периодической очистке моечных машин от твердых частиц и масел наступает момент когда моющее средство перестанет действовать эффективно. Утвержденные нормы значений, при которых требуется замена моющего средства в машине, способствует повышению качества процесса очистки деталей.
Для увеличения срока службы моющего раствора в машине существует метод титрования раствора. Несложная процедура позволяет определить какое количество концентрированного раствора необходимо добавить в бак моечной машины, чтобы повысить эффективность моющего средства без его полной замены. Например для моющих средств STAR и ALUSTAR предоставляются специальные графики титрования.
Состояние моющего средства в машине также можно измерить по количеству эмульгированных масел в растворе. Этот тест на уровень загрязнения можно выполнить, собрав определенный объем раствора и осторожно добавить фосфорную или серную кислоту (для щелочных очистителей). Загрязнения всплывут на поверхность и можно измерить их объем. Поверхностно-активные вещества в очистителе также могут подниматься на поверхность моющего раствора, поэтому можно провести этот тест, когда очиститель свежий, и сравнить с будущими значениями по мере его использования.
Хотя во многих программах очистки используются одноступенчатые моечные машины, добавление стадии полоскания улучшит очистку и уменьшит количество остатков. Этап полоскания смоет моющее средство и завершит процесс очистки.
В любой программе очистки коррозия очищенных деталей является проблемой. Коррозия может возникнуть после завершения этапа очистки, а так же во время хранения деталей. Чтобы исключить коррозию деталей в состав моющих средств включают ингибиторы коррозии, которые защищают детали при мойке в одноступенчатых моечных машинах. Или добавляют ингибитор коррозии в водный раствор на этапе полоскания деталей.
Сушка деталей уменьшит потенциал коррозии поверхности деталей, для этого используют: продувку воздухом или сушку на конечной стадии мойки.
Очистка и ополаскивание являются наиболее важными этапами любой программы очистки и обезжиривания деталей. Имея полное представление о программе качества продукции и специфических задачах, технолог может спроектировать и запустить процесс мойки деталей, который идеально соответствует его требованиям.
Правильный подбор моющего средства, его концентрации, типа мойки деталей, управление химическим составом раствора и процессом фильтрации, имеют важное значение для качества очистки деталей. При правильном создании и соблюдении технологии промывки деталей — вы можете быть уверены в стабильно высоком качестве очистки при контролируемых затратах.
Источник
