机械零部件除油脱漆等处理方法

机械部件表面通常去除的污垢主要包括各种油污、人手接触形成的指纹、油脂受热形成的积炭和需要剥除的油漆等各种表面涂层。

一、脱脂清洗

机械部件通常是用钢铁、不锈钢、铸铁等材料制成，它们在机械加工过程中黏附的污垢主要有各种工作油和材料碎屑。加工过程中要使用各种切削油、辊轧油、润滑油以及防锈油。它们的主要成都是矿物油或动植物油，其中也含有一些含氮和硫原子的极性化合物和表面活性剂。这些附着在机械部件表面的油在进行下一步加工以前，大多要求被除去，特别是黏稠的油会使机械部件受到损害，还会引起金属腐蚀，例如不锈钢在淬火过程中油性污垢产生的炭粒是造成腐蚀的原因。切削加工过程产生的细小金属屑和铸造时用的金属砂都对部件性能有损害，也要求完全清除。

机械部件在加工过程黏附的油污和碎屑可用脱脂清洗的方法除去。脱脂清洗的主要洗剂是有机溶剂、表面活性剂水溶液和碱性水溶液，以及它们之中任意两种洗剂相互组合形成的三种混合溶液。

（1）有机溶剂。脱脂清洗使用的有机溶剂主要是石油溶剂、醇类溶剂和卤代烃合成溶剂。

（2）表面活性剂水溶液。一般用于低浓度的表面活性剂水溶液就可以把液态油脂污垢去除而不会对清洗对象造成损伤。但对固态的黏稠性污垢去除力差，对吸附在表面的表面活性剂不易冲洗干净。

（3）碱性溶液。它的优点在于价格便宜，缺点是会使机械部件受到损伤。有色金属部件只能使用有防腐蚀作用的硅酸钠等碱剂水溶液。

（4）碱和表面活性剂的混合溶液。这是一种价格便宜、效果良好的洗剂，碱和表面活性剂的协同效应使清洗力增强。在脱脂清洗中被广泛采用。

（5）有机溶剂和表面活性剂混合液。当有机溶剂在表面活性剂水溶液中以乳化或增溶状态存在时，两者的协同作用使清洗力得到更好发挥。在这种状态下，有机溶剂能在比较安全和卫生条件下使用。特别是表面活性剂水溶液中加入少量亲油性溶剂形成的透明增溶性洗剂，使表面活性剂对油污的去除力大为增强。

（6）有机溶剂与碱水溶液混合液。通常这类洗剂是在醇类或醚类(如乙二醉单甲醚）亲水溶剂的水溶液中加入少量碱形成的。这类清洗剂的脱脂能力比原来的醇类溶剂水溶液的脱脂力大为提高。

以上六种清洗剂各有特点，脱脂清洗中可以根据实际需要选择最合适的方法。

二、去除指纹

指纹中既有含皮脂的油性污垢，又含有汗液等亲水性污垢。在精密工业清洗领域要求解决去除指纹的问题，各国都有去除指纹的专用溶剂，美国军用标准方法（MIL）中介绍的去指纹清洗剂配方有以下两种。

（1）MIL-C-1574A标准方法。在石油溶剂中加入增溶的水形成专门溶剂。

组成	质量份	组成	质量份
煤油	100	水	5~10
表面活性剂	5~20

（2）MIL-0-M-232标准方法。这种方法是先用石油溶剂或三氯乙烯等合成溶剂去除油性污垢，再用95%的甲醇水溶液去除亲水性污垢的连续处理工艺。甲醉溶液中含有少量水分时，去除食盐等无机盐有良好效果。

由上述两种配方可以看出，配方一是把亲油亲水混合污垢一起除去；而配方二是用连续工艺分别把亲油亲水污垢去除的方法。

三、去除积炭

在火车、汽车和飞机发动机部件上，油脂在高温下燃烧形成油漆状薄膜并在金属表面结合成炭黑状物质，用通常脱脂方法很难去除，而要用专门的积炭去除剂。积炭去除剂是由有机溶剂与表面活性剂配成的。其中的有机溶剂主要有三氯乙烯、二氯甲烷、二氯乙烯、邻二氯苯、甲氧基苯酚等。

① 积碳去除剂配方一：

组成	质量分数/%	组成	质量份
邻二氯苯	61	氢氧化钠	2
甲氧基甲酚	24	水	3
油酸	10

② 积碳清洗剂配方二：

组成	质量分数/%	组分	质量分数/%
甲基酚	67	水	余量
油酸钾	25

配方一是炭黑附着强大时，需加热使用的溶剂；配方二是适用于轻度积炭污垢，在常温下使用的溶剂。使用时需分别用水和煤油稀释后使用。

四、表面涂层的剥离

剥离去除涂在金属表面的涂料时使用清洗剂主要有以下几种。

（1）有机溶剂。用于去除涂料薄膜的有机溶剂有下列几种。

1、酮类溶剂。相对分子质量较小的丙酮、2-丁酮等酮类溶液对油漆涂膜的溶解和膨润作用很强。缺点是易燃，使用时要注意安全。

2、卤代烃合成溶剂。通常使用的是二氯甲烷和二氯乙烯。它们的优点是不可燃，但有一定毒性。

3、苯酚。对环氧树脂涂层有强的溶解力，但也存在会产生毒性强的废弃物难以处理的问题。

4、非质子极性溶剂。二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺（DMF），这些溶剂对高分子树脂有很强的溶解能力，目前已被大量使用。

5、醇类溶剂。甲醇、乙醇等对涂膜中的增稠剂有很好的溶解能力，因此常用作剥离剂的添加成分。

溶剂型剥离配方一：

组成	质量分数/%	组成	质量分数/%
二氯乙烯	76.5	石油磺酸钠	5.0
甲醇	6.5	石蜡	3.0
乙二醇单乙醚	4.0	水	余量
甲基纤维素

溶剂型剥离剂配方二：

组成	质量分数/%	组成	质量分数/%
丙酮	53.5%	石蜡	1.0
二氯乙烯	25	醋酸纤维素酯	3.0
水	10.0	蓖麻油硫酸酯盐	3.0
乳酸	3.5	二氨基磷酸酯	1.0

在以上剥离剂配方中，除了有机溶剂外，还加有一些助剂，如乙二醇单乙醚是剥离助剂，甲基纤维素和乙酸纤维素是增稠剂，石蜡是溶剂挥发抑制剂。加入表面活性剂可提高各成分的相互混溶性，也使剥离下来的涂膜水溶性加强。

（2）碱性和酸性剥离剂。化学成分为植物油脂的干性油涂膜和以酯形式结合的高分子树脂的涂膜，在强碱和热的作用下可发生皂化反应而剥离。因此对这种涂膜可用碱性剥离剂。而使用酸性药剂时，药剂与涂膜发生反应的同时，金属本身也受到酸腐蚀，结果金属与涂膜间结合力减弱，这样使涂膜从金属表面剥离。

（3）物理作用为主的剥离方法。这是一些简单而实用的方法，比如把带油漆涂膜的金属部件放在火焰中使涂膜燃烧，而后用摩擦力去除残渣。去除飞机表面的涂漆采用涂膜软化剂涂布，然后用500kgf/cm2(1kgf/cm2=98kPa)的高压水喷射的方法已投入使用。另外有用冰晶、干冰、谷物粉末等微粒进行喷砂冲击i除去涂膜的方法。也有用激光照射进行剥离的方法。