Способ очистки поверхности металлических изделий

 

Союз Советсиии

Социапмстичесими республик

О П И С А Н И Е < 870505

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное s авт. саид-ву (22)Заявлено 09.01.80 (21) 2868287/22 — 02 с присоединением заявки ря (23) Приоритет (5I)M. Кл.

С 23 G 5/02

Гоаудерстеенный кемнтет

СССР ао делам изебретеиий и открытий

Опубликовано 07.10 81 Бюллетень J% 37 (53) УДК621.7. .022(088.8) Дата опубликования описания 07. 10. 81. (72) Автор изобретения

В.В.Бордунов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ ИЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области очистки поверхности материалов, деталей машин и приборов перед сборкой и нанесением защитных покрытий от всех видов загрязнений и может быть использовано в технологии машин

S и приборостроении.

Известны способы очистки поверхности материалов и изделий перед сборкой и нанесением защитных пото крытий,например абразивная обработка, в водных растворах кислот и щелочей с добавками и без добавок по-. верхностно-активных веществ (ПАВ), в водных эмульсиях органических растворителей, содержащих ПАВ, органи15 ческих растворителях (Ц.

Ускорение и повышение качества отмывки достигается повышением температуры процесса, использованием эффекта струи, обработкой в парах растворителя, применением ультразвука и т.д. Однако ни один из этих способов не является универсальным. Все они имеют существенные недостатки.

Так обработка поверхности песком, дробью и стеклянными шариками пригод- на для изделий, имеющих простую форму, но и она требует сложного движения стола с изделиями и распыляющего абразив сопла и используется для подготовки поверхности перед нанесением защитных покрытий. Обрабо-. танная таким образом поверхность черезвычайно быстро окисляется, поэтому защитные покрытия наносят в первые 4 ч после обработки абразивом.

Достоинство способа — сухая очистка, не требующая очистки стоков и высокой герметизации аппаратуры от вредного воздействия моющих средств на человека.

Очистка поверхности водными растворами кислот и щелочей связана с необходимостью иметь сложные и дорогостоящие системы очистки стоков, которые, как правило, никогда не очищают стоки полностью от вредных ве870505 ществ. Сами растворы вредно действуют на кожу и организм человека. Использование ПАВ в моющих растворах менее опасно и дает высокое качество отмывки от многих видов загрязнений.

Однако и в этом случае необходима тщательная очистка стоков. В связи с тем, что нет способа полной очистки стоков от ПАВ, они накапливаются в реках, концентрируясь на поверхности раздела вода — воздух и вода— земля, нарушая нормальный биологический цикл в водоеме.

Наиболее близким к изобретенному способу по технической сущности является способ очистки поверхности металлических изделий, включающий обработку органическими веществами (в парах хлористого аммония с органической добавкой ) при нагреве до 300350 С (2 j.

Однако этот способ не обеспечивает достаточного качества очистки.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки и возможность

25 повторного использования вещества, применяемого при очистке.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем обработку органическим веществом при нагреве, в качестве органического вещества берут высокомолекулярное соединение в виде мелкодисперсного порошка, а процесс обработки осуществляют распылением в газовом потоке нагретого до температуры плавления порошка на предварительно нагретую до температуры выше плавления, но ниже температуры кипения вещества поверхность, по окончании подачи порошка изделие дополнительно нагревают до темПературы кипе- 40 ния высокомолекулярного соединения и выдерживают до полного его испарения с поверхности, после чего изделие охлаждают до комнатной температуры.

Процесс очистки осуществляется 45 следующим образом. На изделие, предварительно нагретое до температуры, превышающей температуру плавления, но меньшей температуры кипения моющего средства, последнее распыляют SO газовым потоком. В потоке горячего газа этот порошок нагревают до температуры, близкой к температуре плавления вещества. При соударении порошка с поверхностью изделия порошок плавит- 55 ся, взаимодействует с частичками загрязнения и смывает его с изделия.

При этом используется как кинетическая энергия распыляемого газом порошка, так и обычное взаимодействие растворителя с веществом. По окончании процесса изделие нагревают до температуры кипения органического вещества и выдерживают при этой температуре до полного его испарения с поверхности. Эта стадия процесса аналогична процессу сушки после мойки в используемых жидких органических. растворителях (бензин, спирт, трихлорэтилен и др.), но сушку производят при более высоких температурах, которые в зависимости от природы моющего средства могут находиться в пределах от 100 о, до 300 С. Ускорение процесса может быть достигнуто предварительным нагревом изделия до темйературы, превышающей температуру кипения моющего средства, но меньшей чем температура его разложения. В этом случае порошок, нагретый до температуры, близкой к температуре его плавления на поверх= ности изделия плавится и сразу испаряется. Этот способ аналогичен способу обработки в парах растворителя наиболее эффективному из известных, но более прогрессивен, так как на поверхности изделия с загрязнением взаимодействует абразив и моющее средство в жидком и газообразном виде., Пример выполнения способа. Очищается поверхность детали из стали

12Х1810Т. В качестве моющего средства используют негорючий, небризант-, ный хлоральгидрат СС1 -СН(ОН), плотность твердого вещества 1908 кг/м (при 20 С), температура плавления о о О

51,4 С, температура кипения 97,5 С, белое кристаллическое вещество с размером частиц (в пересчете на сферу) 0,05-0,1 мм. Порошок хлоральгидрата из бункера подается в смеситель и струей газа с температурой

45-48 С распыляется соплом на деталь, о нагретую до 55 — бэ С. Частицы порошка при ударе о поверхность детали плавятся, взаимодействуют с загрязнением и вместе с ним стекают с детали в сборник конденсата. По окончании отмывки через 5-10 мин деталь нагревается до 100-120 .С и сушится о при этой температуре до полного испарения хлоральгидрата в течение

10-15 мин. Высушенную деталь охлаждают до нормальной температуры, а конденсат подвергают регенерации возгонкой. Очищенный хлоральгидрат из870505

2О

25 мельчают до исходной дисперсности и подают в бункер на начало процесса.

Этот способ очистки поверхности изделий универсален и пригоден для очистки поверхности изделий от всех видов загрязнений. Отпадает необходимость использования воды и, как следствие, дорогостоящих и сложных систем по очистке стоков.

Имеется возможность полностью оградить окружающую среду и человека от очищающего средства, так как при обычных температурах оно — твердое вещество.

Кроме того, моющее средство может быть использовано многократно, очистка его производится возгонкой аналогично очистке трихлорэтилена в серийно выпускаемом оборудовании, а твердый остаток легко использовать.

Полнота использования моющего средства гораздо выше, чем в случае использования жидких легколетучих растворителей, транспортировка и хранение твердого порошка проще и дешевле, чем в случае жидких растворителей.

Формула изобретения

Способ очистки поверхности металлических изделий, включающий обработку органическим веществом при нагреве, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки, в качестве органического вещества берут высокомолекулярное соединение в виде мелкодисперсного порошка, а процесс обработки осуществляют распылением в газовом потоке нагретого до температуры плавления порошка на предварительно нагретую до температуры выше плавления но ниже температуры кипения вещества поверхность, по окончании подачи порошка изделие дополнительно нагревают до температуры кипения высокомолекулярного соединения и выдерживают до полного его испарения с поверхности, после чего изделие охлаждают до комнатной температуры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Спринг С. Очистка повархности металлов. М., "Мир", 1966, с. 57-72, 111-119, 123-126.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 382776, кл. С 23 G 5/02, 1971.

Составитель В.Олейниченко

Редактор Т.Морозова Техред А, Ач Корректор О.Билак

Заказ 8748/28 Тираж 1051 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4