Промывка и обезжиривание сложных деталей после механической обработки

Завершение чистовой или получистовой обработки детали на станке отнюдь не означает окончания технологического процесса. Перед контролем, сборкой или нанесением покрытий необходимо полностью освободить изделие от производственных загрязнений.

Масла, эмульсии, абразивная пыль и, самое коварное, металлическая стружка, застрявшая в каналах и карманах, способны вывести из строя узел или поставить под угрозу целостность всего механизма. Остатки технологических смазочно-охлаждающих жидкостей мешают адгезии лакокрасочных материалов, а при термической обработке могут вызвать неравномерность структурных преобразований в поверхностном слое металла.

Задача усложняется многократно, когда речь заходит об изделиях со сложной геометрией. Глухие резьбовые отверстия, ступенчатые пазы, пересекающиеся каналы, лабиринтные уплотнения – все эти элементы становятся ловушками для отходов производства.

Сухая стружка, притягиваемая остаточным магнетизмом, и вязкая жировая пленка образуют плотный, трудноудаляемый конгломерат. Без специальных подходов здесь не обойтись.

Первым этапом всегда служит качественная предварительная очистка. Сильной струей сжатого воздуха, подаваемой через пистолет с длинным носиком, пытаются выдуть основную массу свободно лежащих отходов.

Давление в линии должно составлять не менее 5-6 атмосфер, но с оглядкой на хрупкость элементов. Для деталей из алюминиевых сплавов или содержащих тонкие перегородки давление снижают до 3-4 атмосфер во избежание деформации.

После продувки имеет смысл применить механическое удаление крупной стружки из полостей с помощью щеток с длинным ворсом, крючков или магнитных съемников.

Однако эти меры носят поверхностный характер и не решают проблему обезжиривания и удаления мелкодисперсной взвеси. Здесь на помощь приходят моющие растворы и соответствующие методы их применения.

Классическим и высокоэффективным способом считается ультразвуковая очистка. Деталь погружается в ванну, заполненную специальной жидкостью, где под действием высокочастотных колебаний возникают явления кавитации.

Микроскопические пузырьки, схлопываясь у поверхности изделия, создают локальные гидроудары, которые отрывают загрязнения даже из самых труднодоступных мест. Для стальных деталей часто применяют водные щелочные составы с содержанием каустической соды (NaOH) до 50 г/л, тринатрийфосфата (30-40 г/л) и поверхностно-активных веществ.

Температура такого раствора поддерживается в диапазоне 60-80°C, время обработки колеблется от 3 до 15 минут в зависимости от степени загрязненности.

Для цветных металлов, особенно алюминия и его сплавов, агрессивные щелочи не подходят, так как вызывают сильное травление поверхности. В этом случае используют нейтральные или слабощелочные препараты на основе силикатов и комплексонов, работающие при 50-60°C.

После любой ультразвуковой ванны на основе водных растворов требуется тщательная промывка проточной водой, иначе остатки моющих средств могут вызвать коррозию. Заключительной операцией становится сушка горячим воздухом или прокалка при 100-120°C.

Когда ультразвуковая установка недоступна или деталь слишком велика, переходят к ручным или струйным методикам. Очень эффективно показало себя использование моечных пистолетов, подающих под давлением струю нагретого моющего раствора.

Конструкция с двумя рукавами позволяет забирать готовый состав из емкости и сразу направлять его на деталь. Давление на выходе должно быть не менее 20-30 бар, а температура жидкости – 50-70°C.

В качестве рабочей среды для стальных изделий можно приготовить простой, но действенный состав: 5-7% водный раствор кальцинированной соды (Na2CO3) с добавлением 1-2% жидкого стекла для усиления моющего эффекта. Для удаления полимеризованных масел и смол в такой раствор иногда вводят до 5% едкого натра, но тогда требуется последующая нейтрализация.

Особого внимания заслуживают слепые отверстия и глубокие пазы. Для их обработки применяют гибкие насадки-удлинители для моечного пистолета или специальные промывочные иглы малого диаметра.

После обработки раствором полость обязательно продувают сжатым воздухом, а затем промывают чистой водой через ту же насадку, чтобы смыть остатки щелочи. Иногда для дополнительного эффекта в жидкость добавляют ингибиторы коррозии, скажем, нитрит натрия в концентрации 1-3 г/л, что позволяет на некоторое время отложить сушку без риска появления ржавчины.

Органические растворители, такие как уайт-спирит, ацетон или негорючий перхлорэтилен, отлично справляются с жировыми пленками, но их применение связано с повышенными требованиями к вентиляции и пожарной безопасности. Они не смывают водорастворимые эмульсии и не удаляют механические частицы, потому чаще используются как финишный обезжиривающий этап после водной очистки.

Современные биоразлагаемые очистители на основе изопарафинов предлагают менее токсичную альтернативу.

Критическим завершением всего цикла является контроль. Кажущуюся чистоту внутренних каналов проверяют эндоскопом, а отсутствие масляных следов – любым доступным методом: от простой проверки на смачиваемость дистиллированной водой (чистая поверхность дает равномерную пленку) до специальных индикаторных аэрозолей.

Только убедившись в полном отсутствии загрязнений, можно передавать деталь на следующую технологическую операцию, будучи уверенным в ее надежности и долговечности в собранном узле. Правильно подобранный состав и методика не отнимают много времени, но гарантируют высочайшее качество конечного продукта, что в нашей работе служит главным мерилом успеха.