不銹鋼零件在進行表面拋光、鈍化處理、電鍍、著色等以前,應該進行預處理。不銹鋼零件在成形過程中,零件表面可能有油污、毛刺、臟物和氧化物,因而在對不銹鋼零件進行表面處理前,首先應該進行預處理,把零件表面的油污、臟物、毛刺、不平表面和氧化物除去,才能在后續的加工中獲得滿意的效果。
一、不銹鋼零件預處理(li)的步驟
1. 不(bu)銹鋼(gang)零件預處理的(de)第一(yi)(yi)步是進(jin)行零件表面的(de)機械處理,消(xiao)除不(bu)銹鋼(gang)零件表面的(de)粗糙狀(zhuang)態,一(yi)(yi)般采用機械磨光(guang)、拋光(guang),使不(bu)銹鋼(gang)零件的(de)表面達到(dao)一(yi)(yi)定的(de)表面粗糙度值(zhi)。
2. 除去(qu)不銹(xiu)鋼零件(jian)的表面油污(wu)。
3. 除去不銹(xiu)鋼零件的表面氧化物。
4. 弱腐蝕。活化(hua)(hua)待處理表面,除去不銹(xiu)鋼零件表面的(de)鈍(dun)化(hua)(hua)膜,露出金屬結晶組(zu)織。
二(er)、不銹鋼零(ling)件表面(mian)預處理的方法(fa)
1. 機械法
用磨光機、拋(pao)光機或其他(ta)機械方法消除不銹(xiu)鋼零件表(biao)面(mian)粗糙狀態,減少表(biao)面(mian)粗糙度值,并去掉表(biao)面(mian)的(de)毛(mao)刺、氧化(hua)(hua)皮、銹(xiu)蝕、孔眼、劃(hua)傷、焊瘤、焊渣等(deng),使零件表(biao)面(mian)獲得(de)光亮(liang)平整的(de)外(wai)觀,為(wei)后續的(de)化(hua)(hua)學拋(pao)光和電化(hua)(hua)學拋(pao)光做好準備。
2. 除(chu)油
具體如(ru)下:
a. 有(you)機溶劑除油
有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)除(chu)(chu)油(you)(you)就是利用(yong)機(ji)(ji)(ji)溶(rong)(rong)(rong)溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)能(neng)(neng)溶(rong)(rong)(rong)解(jie)油(you)(you)脂(zhi)的(de)性質,把油(you)(you)污(wu)除(chu)(chu)去(qu)。只有(you)(you)表(biao)面(mian)(mian)沾(zhan)污(wu)了用(yong)一般(ban)化學除(chu)(chu)油(you)(you)難(nan)以除(chu)(chu)去(qu)的(de),如(ru)黃油(you)(you)、凡(fan)士林、拋光膏結污(wu)等(deng)(deng)才采用(yong)有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)除(chu)(chu)油(you)(you)。常用(yong)的(de)有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)除(chu)(chu)油(you)(you)劑(ji)有(you)(you)汽(qi)油(you)(you)、苯(ben)、三氯(lv)乙(yi)烯(xi)、四(si)氯(lv)化碳(tan)、四(si)氯(lv)乙(yi)烯(xi)、二甲苯(ben)、溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)油(you)(you)、氟里(li)昂113 和丙(bing)酮等(deng)(deng)。其缺點是:溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)揮發(fa)后(hou)在零件表(biao)面(mian)(mian)上會留(liu)下一層極薄的(de)油(you)(you)膜。所以有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)除(chu)(chu)油(you)(you)只能(neng)(neng)作為預除(chu)(chu)油(you)(you),隨后(hou)還要進行(xing)化學除(chu)(chu)油(you)(you)。
b. 化(hua)學除油
化學除(chu)油(you)(you)就是利用堿性化學物(wu)質溶(rong)液除(chu)去不銹鋼表面(mian)的油(you)(you)污,以達到(dao)清潔表面(mian)的目(mu)的。化學除(chu)油(you)(you)溶(rong)液中(zhong)的堿性化學品有(you)氫(qing)氧(yang)化鈉、碳(tan)酸(suan)鈉、磷酸(suan)三鈉、硅酸(suan)鈉及焦磷酸(suan)鈉(Na.PO, ·2H2O)等。表面(mian)活性劑是強乳劑,能(neng)加速除(chu)油(you)(you)過程(cheng)。常用的有(you)下列(lie)幾種:十(shi)二烷基硫(liu)酸(suan)鈉、OP-10 乳化劑、TX-10(聚氧(yang)乙烯辛(xin)烷基酚醚)、6501 (十(shi)二烷基二元醇酰胺)等。其配方和工(gong)作條(tiao)件見(jian)表10-20。
表10-2 不銹鋼化學除(chu)油溶液的配(pei)方和工作條件
化(hua)學除(chu)油(you)后(hou),表面(mian)(mian)宜用60℃熱水清洗(xi),將(jiang)皂化(hua)生(sheng)成的肥皂,以(yi)及附著在表面(mian)(mian)的多余乳化(hua)劑和硅酸鈉洗(xi)去(qu),以(yi)免粘附于表面(mian)(mian)而不利(li)于后(hou)續處理。并根(gen)據除(chu)油(you)情(qing)況,更新重配除(chu)油(you)溶液。
c. 電(dian)化學除(chu)油
電(dian)(dian)化(hua)學除(chu)油又稱電(dian)(dian)解(jie)(jie)除(chu)油,是(shi)在(zai)直流電(dian)(dian)的作用(yong)下(xia),在(zai)堿性溶液中將不(bu)銹鋼表面作為陰極(ji)或陽極(ji)進行電(dian)(dian)解(jie)(jie),從而(er)除(chu)去油污。不(bu)銹鋼電(dian)(dian)解(jie)(jie)除(chu)油溶液的配方(fang)及工作條件見表10-3。
電解除(chu)油配方(fang)也可參(can)照表10-2所(suo)示的化學除(chu)油配方(fang)。
電(dian)化(hua)學(xue)除油時,除了有(you)機化(hua)學(xue)除油的皂(zao)化(hua)作(zuo)用(yong)外,還在(zai)電(dian)流的作(zuo)用(yong)下,使(shi)水分子分解,在(zai)工件表(biao)面析出氣泡。隨著氣泡的增大,將油膜(mo)撕裂脫離(li)表(biao)面呈小(xiao)油滴狀(zhuang)進入溶液(ye)中,產生(sheng)的氣體對溶液(ye)起(qi)攪拌作(zuo)用(yong),加速(su)了除油的速(su)度。電(dian)學(xue)除油所需電(dian)流一般為5~10A/dm2。
不銹鋼零件表面處于(yu)陰極時,由于(yu)水的(de)電解析(xi)出氫氣(qi),化(hua)學(xue)反應式(shi)如(ru)下:
析出(chu)的氫氣泡體積小、數量多,擦刷作用大。
不(bu)銹鋼零件表(biao)面處于(yu)陽(yang)極時,析出的是氧氣,其化學反應(ying)式(shi)如下:
析出的氧氣(qi)(qi)只有氫氣(qi)(qi)體積的一(yi)半(ban),除油(you)效率不如陰極除油(you)大。
除油(you)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)分陰(yin)極(ji)(ji)(ji)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)和陽(yang)極(ji)(ji)(ji)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)。陰(yin)極(ji)(ji)(ji)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)長(chang)易(yi)(yi)除去油(you),但(dan)易(yi)(yi)滲氫,造成氫脆,而(er)且易(yi)(yi)有金屬雜質析出(chu)在(zai)(zai)工(gong)件(jian)表(biao)面,呈黑色沉淀,故一般易(yi)(yi)在(zai)(zai)1~2min內。陽(yang)極(ji)(ji)(ji)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)長(chang),雖(sui)有除去表(biao)面在(zai)(zai)陰(yin)極(ji)(ji)(ji)時(shi)(shi)(shi)析出(chu)沉渣的(de)作(zuo)(zuo)用,但(dan)同時(shi)(shi)(shi)有氧(yang)化作(zuo)(zuo)用,時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)過長(chang),特(te)別(bie)是在(zai)(zai)氯(lv)離子存在(zai)(zai)的(de)情況(kuang)下易(yi)(yi)使表(biao)面發生點(dian)腐蝕,故一般陽(yang)極(ji)(ji)(ji)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)以(yi)0.5min 為宜。溶液(ye)中沒有氯(lv)離子存在(zai)(zai)時(shi)(shi)(shi),也可在(zai)(zai)專用陽(yang)極(ji)(ji)(ji)除油(you)液(ye)中進行5~10min。
為了使不(bu)銹鋼零件表(biao)(biao)面取得(de)最佳除油(you)效果,可采(cai)用(yong)陰極和(he)陽(yang)(yang)極的聯合除油(you),即采(cai)用(yong)表(biao)(biao) 10-3 中的陰、陽(yang)(yang)極除油(you)時間。從而可以減輕不(bu)銹鋼零件表(biao)(biao)面滲(shen)氫(qing)和(he)氧化的作(zuo)用(yong)。
3. 滾動(dong)光(guang)飾(滾光(guang))
滾(gun)(gun)光(guang)(guang)(guang)有滾(gun)(gun)筒滾(gun)(gun)光(guang)(guang)(guang)、離心滾(gun)(gun)光(guang)(guang)(guang)、離心盤擦光(guang)(guang)(guang)和旋轉光(guang)(guang)(guang)飾等(deng),適用于小型不銹(xiu)鋼零件,兼有整平(ping)和除氧化(hua)皮的作用。
a. 滾筒滾光
滾筒(tong)滾光是將不銹(xiu)鋼零件放(fang)入盛有堿性除油(you)液(ye)的(de)(de)滾筒(tong)中(zhong),利用滾筒(tong)的(de)(de)旋轉,使零件相互摩(mo)擦,達到(dao)表面除油(you)的(de)(de)作用。
如果要除去氧(yang)化(hua)皮(pi),可在滾筒內加入酸類和非離子型(xing)表面活性劑,如OP-10,利用(yong)(yong)轉動作用(yong)(yong),既除油,又除氧(yang)化(hua)皮(pi)。
如果要提高不銹鋼(gang)零件(jian)(jian)的表(biao)(biao)面光潔度,可在滾筒內的堿性溶液中加入(ru)磨(mo)料,利用轉動中零件(jian)(jian)表(biao)(biao)面與磨(mo)料的接觸摩(mo)擦,達到整平表(biao)(biao)面,使(shi)不銹鋼(gang)零件(jian)(jian)表(biao)(biao)面達到光潔的目的。
滾(gun)光(guang)可以全部和部分替代磨(mo)光(guang)和拋(pao)光(guang)工作,它適(shi)用(yong)于大批量的小零件使用(yong)。但(dan)不適(shi)用(yong)于有外(wai)螺紋的和要求精(jing)密的高光(guang)潔度的零件拋(pao)光(guang)。
滾(gun)筒截面有圓形、六角(jiao)形和八角(jiao)形等形式。
b. 離(li)心滾(gun)光
離心滾光(guang)是在一(yi)個(ge)轉塔(ta)內的(de)(de)四周安放一(yi)些裝有零(ling)件和磨料的(de)(de)轉筒,轉塔(ta)高速旋(xuan)轉,帶動(dong)轉筒以低轉動(dong)的(de)(de)速度反方(fang)向旋(xuan)轉。轉塔(ta)旋(xuan)轉產生的(de)(de)離心力使(shi)(shi)轉筒中的(de)(de)裝載物壓在一(yi)起,轉筒的(de)(de)旋(xuan)轉使(shi)(shi)磨料對零(ling)件產生滑動(dong)磨削,從而起到去除毛(mao)刺或光(guang)飾(shi)表面的(de)(de)作用。
離心滾光(guang)的效率高,只(zhi)需一般滾光(guang)時間(jian)的1/50。并能保持不(bu)同批(pi)次加工(gong)的不(bu)銹鋼零件(jian)的表面(mian)質量一致,使(shi)不(bu)銹鋼零件(jian)具有高的尺寸精(jing)度和光(guang)飾質量。生產(chan)效率高,成本低。其(qi)缺點(dian)是:只(zhi)能處理小零件(jian),設(she)備成本較(jiao)高。
c. 離心盤擦光(guang)
離心盤(pan)(pan)擦光機的(de)主要結構是圓(yuan)柱(zhu)形(xing)容器、碗形(xing)盤(pan)(pan)和(he)驅動(dong)(dong)(dong)系統。在(zai)固定不動(dong)(dong)(dong)的(de)圓(yuan)柱(zhu)筒(tong)(tong)(tong)下部,裝(zhuang)有一個由驅動(dong)(dong)(dong)系統帶(dai)動(dong)(dong)(dong)的(de)能高速旋(xuan)轉的(de)碗形(xing)盤(pan)(pan),盤(pan)(pan)的(de)線速度可達10m/s。零件(jian)(jian)和(he)磨料放(fang)入筒(tong)(tong)(tong)內,工(gong)作時由于盤(pan)(pan)的(de)高速旋(xuan)轉,使(shi)裝(zhuang)載物沿筒(tong)(tong)(tong)壁向上運動(dong)(dong)(dong),其后因零件(jian)(jian)的(de)自重而從(cong)筒(tong)(tong)(tong)的(de)中心滑落到離心盤(pan)(pan)中,這樣反(fan)反(fan)復復進行,使(shi)裝(zhuang)載物呈(cheng)圓(yuan)筒(tong)(tong)(tong)形(xing)運動(dong)(dong)(dong),從(cong)而對不銹鋼零件(jian)(jian)產(chan)生(sheng)磨削光飾的(de)作用。
d. 旋轉光飾
旋轉光(guang)飾(shi)是(shi)把不銹鋼零(ling)件固定在一個轉軸(zhou)上,并浸入盛有磨料泥漿的旋轉筒內。零(ling)件表面受到快速動泥漿的磨削作用而達(da)到光(guang)飾(shi)加工的目的。
旋(xuan)轉光飾適合于精密而怕(pa)碰撞的零(ling)件(jian)(如(ru)齒輪(lun)、鏈輪(lun)、軸承等),可以去(qu)毛刺、倒圓角,獲得精細的表面。但加工效率低,成(cheng)本(ben)較高。
4. 噴砂
適用(yong)于大面(mian)積處(chu)理,兼(jian)有去污和除去氧化皮的作用(yong)。噴(pen)砂是(shi)用(yong)壓(ya)縮空氣將石英砂噴(pen)在不銹鋼零(ling)件表(biao)面(mian),對表(biao)面(mian)進行(xing)清理或(huo)修飾加工。噴(pen)砂分為干(gan)噴(pen)砂和濕噴(pen)砂。
噴砂(sha)主(zhu)要是除(chu)(chu)去鑄件(jian)(jian)、鍛件(jian)(jian)或熱處(chu)理后的(de)不銹鋼零件(jian)(jian)表(biao)面存在的(de)型砂(sha)、氧化(hua)皮;除(chu)(chu)去不銹鋼零件(jian)(jian)表(biao)面的(de)銹蝕物(wu)、積炭、焊渣以及零件(jian)(jian)邊(bian)緣上的(de)毛刺、磨(mo)痕,提高不銹鋼零件(jian)(jian)表(biao)面的(de)粗糙(cao)度(du)。
