TL;DR

Leikattujen metalliosien puhdistus on kriittinen valmistusvaihe, joka yhdistää raakavalmistuksen ja jälkikäsittelyprosessit, kuten pinnoituksen, hitsauksen tai maalaamisen. Prosessi perustuu yleensä kolmesta päämenetelmästä yhteen: Vesipohjainen puhdistus (vesi ja pesuaineet poolisten saasteiden poistoon), Höyrypesu (liuottimet raskaiden öljyjen ja monimutkaisten geometrioiden poistoon), tai Ultraäänipuhdistus (kavitaatio tarkkuusvaatimuksiin). Onnistuminen riippuu "Pese-Huuhtele-Kuivaa" -syklissä: kyseisen saasteen poistosta, uudelleensaastumisen estämisestä asianmukaisella huuhtelulla ja täydellisestä kuivumisesta, jotta estetään nopea ruostuminen tai tahrojen muodostuminen.

Menetelmän valinta määräytyy saastetyypin (öljypohjainen vastaan vesiliukoinen), osan geometrian (sokeat reiät vastaan tasopinnat) ja seuraavien prosessivaiheiden vaatimusten mukaan. Tehokkaan puhdistuksen epäonnistuminen johtaa kalliisiin virheisiin, kuten hitsaushuokoihin, adheesioviat ja kokoamisvirheisiin.

Likaisten osien korkea hinta: vaikutukset jatkokäyttöön

Tarkkuusvalmistuksessa "visiivisesti puhdas" on harvoin tarpeeksi puhdasta. Painajat ovat peitetty voiteluaineilla, hienoilla metallilla, oksideilla ja myymälän pölyllä. Jos nämä saastutusaineet pysyvät pinnalla, ne toimivat esteenä, joka vaarantaa kaikki myöhemmät toiminnot. Prosessiin liittyvien insinöörien kannalta riittämättömän puhdistuksen kustannukset mitataan romutustavoissa ja takuusitoumuksissa.

Jäännöskohtaisten maaperän vaikutus on erityinen ja vakava:

• Hitsausvirheitä: Öljyjäämät haihtuvat hitsauksen aikana, mikä aiheuttaa huokoisuutta ja heikkoja niveljä. Metallihiutaleet voivat aiheuttaa sisällyttämisiä, jotka heikentävät rakenteellista koskemattomuutta.
• Pinnat ja pinnoitteet: Käsittelyprosesseissa, kuten sähköpinnoitteessa, jauhetussa pinnoitteessa tai sähköverkolla, pintojen on oltava kemiallisesti aktiivisia. Jäljelle jääneet pintaaktiiviset aineet tai öljyt estävät tarttumista, mikä johtaa kuoristumiseen, rakkoihin tai "kalasilmän" puutteisiin.
• Kokouksen aiheet: Automaattisessa kokoamisessa hiukkassa saastuminen voi aiheuttaa kitkaa tai tukkeutumista tiukkaan toleranssin mekanismeissa.

Suuret teollisuudenalojen yritykset noudattavat tiukkoja puhtausvaatimuksia. Esimerkiksi autojen leimausasiantuntijat, kuten Shaoyi Metal Technology integroida tiukat laadunvalvontatoimet nopeasta prototyyppivalmistuksesta jo massatuotantoon varmistaakseen, että komponentit täyttävät maailmanlaajuiset OEM-standardit (kuten IATF 16949) ennen kuin ne pääsevät kokoonpanoliinille. Tämä kokonaisvaltainen lähestymistapa korostaa, että puhdistus ei ole vain lopullinen pyykki vaan laadunportti.

Saastuttajien ja substraattien tunnistaminen

Tehokas siivous alkaa periaatteesta "Kuten hajoaa, niin hajoaa". Insinöörien on luokiteltava maaperä valitsemaan oikea kemiallinen koostumus. Jos vastaavaa ei ole, esimerkiksi kun raskaan öljyrasvan puhdistusaine on käytetty vesipohjaisessa puhdistusaineessa ilman oikeita emulgoijia, osat ovat vain märkiä eivätkä puhtaita.

Saastuttajan luokitus

Polarit (ei-orgaaniset) Näitä ovat esimerkiksi suolaa, metallioksideja, laserkalaa ja vesissä liukenevia jäähdytysliuoksia. Ne poistetaan parhaiten vesipohjaiset järjestelmät koska vesi on polarisaatin, joka luonnollisesti liuottaa suolaa ja puhdistusaineiden avulla nostaa epäorgaanisia maaperöitä.

Poolaariset epäpuhtaudet (orgaaniset): Näitä ovat esimerkiksi öljypohjaiset leimaöljyjä, vahaa, rasvaa ja ruostumisen estäjiä. Nämä vetenkestävät maaperät torjuvat vettä. Ne poistetaan tehokkaimmin liuottimella puhdistaminen ( höyrynpoisto) tai erityisillä pinta-aktiivisilla aineilla ja emulgoijilla vahvasti varustettuja vesistöjä.

Substratin herkkyys

Metalli itse määrää puhdistusaineen pH-arvon ja aggressiivisuuden. Ruostumaton teräs ja pehmeä teräs ovat yleensä kestäviä ja kestävät korkean lämpötilan alkalisia pesua. Mutta pehmeät metallien, kuten alumiini, sinkki ja magnesium ovat reaktiivisia. Korkean pH:n alkaliset puhdistusaineet voivat kaivertaa alumiinia, jolloin se muuttuu mustaksi tai sen mitat heikkenevät. Näiden materiaalien osalta on pakko käyttää pH-neutraaleja puhdistusaineita tai estettyjä emäksisiä liuoksia.

Menetelmä 1: Vesipohjaiset puhdistusjärjestelmät

Vesipoisto on yleisimpiä teollisuuden pesutapoja. Se perustuu yhdistelmään Aika, lämpötila, mekaaninen toiminta ja kemian menetelmä (TACT) maaperän poistamiseksi. Prosessiin sisältyy tyypillisesti upottaminen tai suihkutuspesua vesipohjaisilla pesuaineilla, jota seuraa huuhto ja kuivaus.

Kuinka se toimii

Vesijärjestelmässä pesuaineet alentavat veden pintajännitystä, jolloin se voi kastella osan. Pinta-aktiiviset aineet emulgoivat öljyt ja vangitsevat ne mikseleihin, jotta ne voidaan huuhdella pois. Mekaaninen toiminta, joka tapahtuu suihkutuspölyjen, kiihottamisen tai pyörimisen avulla, poistaa fyysisesti hiukkaset, kuten metallipulvia ja kauppaköyryä.

Hyvät ja huonot puolet

• Edut: Erittäin hyvä pohjoismaisten maaperöiden ja hiukkasten poistamiseen; ympäristöystävällinen (ei vaarallisia ilmansaasteita); yleensä pienemmät kemialliset kustannukset.
• Haitat: Korkea energiankulutus (vesiviljely ja kuivausosat); räjähdysruoste jos vesi ei kuivu välittömästi; vaikeus puhdistaa sokkot aukot, joissa vesi jää jumiin; jäteveden käsittelyvaatimukset.

Vesijärjestelmä sopii erinomaisesti tasaisiin osiin, suurten runtojen ja vedessä liukeneviin epäpuhtauksiin. Kuumennusvaikeus on kuitenkin merkittävä: monimutkaiset leimatut osat, joilla on reunat tai halkeamia, voivat vangita vettä, mikä johtaa korroosioon ennen kuin osa saavuttaa seuraavan aseman.

Menetelmä 2: höyryn rasvanpoisto (liuotinpuhdistus)

Höyrynpoisto on suosituin menetelmä monimutkaisten geometrisen, sokea-aukkojen tai raskaan öljynpohjaisten öljyjen osissa. Veden sijaan käytetään liuotin (usein fluorattu neste tai alkoholin muuntama aine). Prosessi tapahtuu suljetussa kehässä, jossa liuotin keitetään, joka muodostaa höyryn, tiivistyy viileillä osilla ja tippuu pois, ja vie mukanaan maaperän.

Kondensaatiosykli

Kun kylmät metalliosat pääsevät höyryn alueelle, kuumaa liuotin höyryä tiivistyy välittömästi pinnalle. Tämä puhdas, tislattu liuotin liuottaa öljyt ja rasvat kosketuksessa. Koska liuotin on matala pintajännitys (usein < 20 dyn/cm verrattuna veden 72 dyn/cm) se tunkeutuu syvälle tiukkoihin halkeamuksiin, lanka-aukoihin ja pistehitsauksiin, joihin vesi ei pääse.

Tyhjyydenpoistaminen

Kehittyneissä järjestelmissä käytetään tyhjiöteknologiaa poistamaan ilma sokkeista aukkoista ja pakottaa liuotin jokaiseen tyhjiöön. Tämä takaa 100%-pinnan kosketuksen jopa monimutkaisimmilla leimattuilla malleilla. Vakuumipölyttäminen keittää liuotin pois alhaisessa lämpötilassa, jolloin osat ovat täysin kuivia.

Hyvät ja huonot puolet

• Edut: Yliperäinen puhdistus monimutkaisista geometrioista; välitön kuivuus (ei ruostevaaraa); pieni jälki; "yksivaiheinen" puhdistus/huuhto/kuivuus; tehokas raskasöljyjen ja vaahtojen kohdalla.
• Haitat: Korkeammat alustavat varusteiden kustannukset; kemikaalien käsittelyä koskevat säännöt (vaikka nykyaikaiset liuottimet ovat paljon turvallisempia kuin perinteiset nPB tai TCE).

Menetelmä 3: Ultrasoni- ja upottuminen

Kun osat tarvitsevat tarkkaa puhdistusta mikroskooppisten hiukkasten tai sitkeiden kalvojen poistamiseksi, ultraäänipuhdistus lisätään joko vesipitoisiin tai liuottimapohjaisiin järjestelmiin. Tämä menetelmä käyttää korkeataajuisia ääniaaltoja kavitaatio - Kuopat nesteessä.

Kavitaation voima

Muuttajat tuottavat ääniaaltoja (yleensä 25 kHz: stä 80 kHz: een), jotka luovat miljoonia mikroskooppisia tyhjiökuoppoja. Kun nämä kuplat räjähtävät metallipinnalle, ne tuottavat voimakasta paikallista energiaa (lämpötilat jopa 10 000 ° F ja painot jopa 5 000 psi mikroskooppisella tasolla). Tämä puhdistusvirta puhdistaa epäsäännöllisyydet, sokkot aukot ja sisäiset lanat.

Useimmiten:

• 25 kHz: Isoja kuplia, aggressiivista puhdistusta. Paras raskaille osiille, kuten moottorin osille.
• 40 kHz: - Se on alan standardi. Yleisten leimattujen osien tasapainoinen puhdistus.
• 80+ kHz: Hienoja kuplia, hellä puhdistus. Paras herkkä elektroniikka, pehmeät metalli tai hiukkasten poistaminen.

Prosessivalvonta: Huuhto, kuivaus ja validointi

Puhdistusaine nostaa maaperää, mutta hymy - Poista se. Yleinen häiriötila leimauksessa on "vyöhtyminen", jossa saastunut puhdistaja kuivuu osassa ja jättää jäännöksen. Tämän estämiseksi on yleinen käytäntö käyttää kaskaattipuhdistusjärjestelmää (joka käyttää peräkkäin puhtaampia vesisäiliöitä).

Kuivuva kriittisyys

Kuivaus ei ole passiivista, vaan aktiivista prosessin hallintaa. Vesijärjestelmässä ilmakoneet vesi on poistettava tasaisista pinnoista, kun imurointilaitteet ne ovat välttämättömiä monimutkaisten muotojen keittämiseen. Epätäydellinen kuivuus johtaa värjäytymiseen ja korroosioon. Höyrynpoistokoneet ratkaisevat tämän ongelman käyttämällä haihtuvia liuottimia, jotka haihtuvat nopeasti jättämättä jäänteitä.

Validointimenetelmät

Mistä tiedät, että se on puhdas? Validointi riippuu vaaditusta puhtaustasosta:

• Vesikoe: Yksinkertainen työpistekoe. Jos vesi muodostaa jatkuvan kalvon osan pinnalle (vesikalvo), pinta on puhdas. Jos vesi muodostaa pisaroita, öljyjä on jäljellä.
• Dyne-kynät: Merkkikyniä, joissa on tietyn pintajännityksen nesteitä. Jos muste pysyy kosteana, pintenergia on korkea (puhdas). Jos se kutistuu (muodostaa pisaroita), pinta on alhaisempi kuin kyseinen energiataso (likainen).
• Valkoinen hansikkakoe / pyyhkäisytesti: Visuaalinen tarkastus suurten partikkelien varalta.

Soveltamalla puhdistusmenetelmä oikein likaantumiseen ja materiaaliin sekä tiukasti valvomalla huuhtelun ja kuivauksen syklejä, valmistajat varmistavat, että leikatut metalliosat ovat todella valmiita vaativiin käyttöolosuhteisiin.