電解脫脂
電解脫脂是將金屬浸在特定的電解液中,通上直流電進(jìn)行電解處理,以達(dá)到脫脂的目的。要脫脂的工件可以是陰極,也可以是陽極。工件是陰極的叫陰極電解脫脂,工件是陽極的叫陽極電解脫脂。電解脫脂比化學(xué)脫脂效率高得多,并且脫脂徹底。
將金屬工件作為一個(gè)電極,浸在電解液中,通入直流電時(shí),由于極化作用,金屬-溶液界面的界面張力降低,溶液很容易滲透到油膜下的工件表面,發(fā)生還原或氧化反應(yīng),析出大量的氫氣和氧氣。它們脫離金屬表面浮出,產(chǎn)生強(qiáng)烈的攪拌作用,猛烈地沖擊和撕裂油膜,使吸附在工件上的油膜被碎成細(xì)小的油珠,迅速與工件脫離,進(jìn)入溶液后成為乳濁液,從而達(dá)到脫脂的目的。
鋁合金化學(xué)性質(zhì)活潑,陽極電解會生成陽極氧化膜,或發(fā)生腐蝕溶解,所以不能使用陽極電解脫脂。鋁合金沒有氫脆現(xiàn)象,可以使用陰極電解脫脂。電解脫脂液一般是堿性的。
影響電解脫脂的各種因素:
1.氫氧化鈉的濃度
氫氧化鈉是強(qiáng)電解質(zhì),其水溶液導(dǎo)電能力強(qiáng)(濃度越高,導(dǎo)電能力越強(qiáng))、電流密度大、脫脂速度快。氫氧化鈉對鋼鐵有鈍化作用,可以防止鋼鐵工件在陽極電解脫脂時(shí)腐蝕。氫氧化鈉對鋁合金有強(qiáng)烈的腐蝕性,所以不能用于鋁合金的電解脫脂。
2.表面活性劑的選擇
電解脫脂時(shí),表面活性劑的作用已降到次要地位。通常不大量使用OP-10、烷基硫酸鈉、清洗劑6501、6502及肥皂等表面活性劑。因?yàn)樗麄兊陌l(fā)泡能力強(qiáng),若電解脫脂液中大量添加上述成分,工作時(shí)產(chǎn)生的大量含有氫氣、氧氣的泡沫會覆蓋整個(gè)槽液表面,長期堆積難以散去,遇到電極接觸不良產(chǎn)生的電火花,極易爆炸。因此,電解脫脂液中通常只加入磷酸三鈉、碳酸鈉、硅酸鈉和低泡表面活性劑。動(dòng)物油和植物油在電解過程中會被加速除去,在堿性狀態(tài)下,由于皂的生成會導(dǎo)致槽液泡沫越來越多。當(dāng)槽液上面的泡沫太多時(shí)應(yīng)及時(shí)驅(qū)散、取出和放進(jìn)工件時(shí)要及時(shí)切斷電源,不能帶電上下槽,避免發(fā)生爆炸,防止發(fā)生安全事故。
3.電流密度
提供電流密度,可以提高脫脂速度和改善深孔與不通孔內(nèi)的脫脂效果,但電流密度太高時(shí),會形成大量的堿霧,污染車間里的空氣,還可能腐蝕工件。不僅在陽極脫脂時(shí)產(chǎn)生腐蝕作用,鋁合金工件在陰極脫脂時(shí),電流密度太大,也會因陰極區(qū)溶液的PH值升高,而溶解腐蝕。合適的電流密度,保證析出足夠的氣體,才能將工件表面的油污清除干凈,一般為3A/dm2~10A/dm2。
4.溫度
提高溫度可降低電解液的電阻,增加電流密度,促進(jìn)油污的皂化和乳化作用,加快脫脂速度,提高脫脂效率,節(jié)約電能。但溫度過高,不僅消耗大量的熱能,熱蒸汽污染車間的空氣,惡化勞動(dòng)條件,還可能腐蝕鋁合金工件。合適的溫度是35℃~60℃。槽液的溫度一般低于化學(xué)脫脂,電解脫脂主要靠電解時(shí)產(chǎn)生的氣體對油污剝離,同時(shí)使溶液的乳化、皂化的作用大幅度加強(qiáng)。一般來講相同的油污用電解脫脂較化學(xué)方法效率要高很多。
5.槽體和電極材料
鋁合金的電解脫脂槽,應(yīng)使用鋼質(zhì)或襯鋼材料,但不能把鋼槽當(dāng)電極使用。若鋼槽參加電解,就會破壞鋼槽的防腐層,導(dǎo)致鐵元素溶入電解液中,使電解液被污染而報(bào)廢。電極可以用不溶性材料制成,如石墨、不銹鋼、鎳板等。