Ультразвуковое обезжиривание и промывка изделий

Ультразвуковое обезжиривание и промывка изделий

Один и самых эффективных способов обезжиривания и очистки изделий из разных типов металлов является применением высокочастотных звуковых колебаний - ультразвуковая очистка. Для осуществления данного процесса применяется специализированная ванна.

Ультразвуковая ванна рассчитана на то, чтобы детали подвергались очищению посредством кавитационных пузырьков, которые проникают под пленку загрязнений, тем самым разрушая ее и отслаивая загрязнения от поверхности очищаемой детали или предмета.

"Ультразвуковое обезжиривание.

Движение моющего щелочного раствора относительно поверхности деталей во много раз ускоряет его действие. Поэтому перемешивание раствора, струйная его подача на детали, ультразвуковое колебание раствора следует применять как для ускорения процесса, так и для улучшения очистки.

Интенсивность и качество очистки повышают с использованием ультразвукового (УЗ) поля, удаляя до 10–9 г/см2 загрязнений и в несколько раз повышая скорость процесса. УЗ метод очистки основан на преобразовании высокочастотного электрического тока в высокочастотные колебания жидкости. Благодаря УЗ колебаниям на поверхности раздела ≪твёрдое тело–жидкость≫ образуются кавитационные пузырьки. В зоне разряжения образуется пустота, куда под действием местного давления

с большой силой и скоростью поступает жидкость из пор и капилляров вместе с твёрдыми частицами загрязнений. УЗ очистка более эффективна для изделий из твёрдых материалов и менее эффективна для мягких и пористых материалов. Эффективность зависит от удельной акустической мощности и частоты колебаний. Обычно процесс ведут при частоте 20…40 кГц и удельной мощности 1…3 Вт/см2.

Современный рынок предлагает УЗ ванны больших и малых объёмов (0,5…250 л) отечественного и зарубежного производства. УЗ очистка ювелирных изделий применяется после штамповки (для удаления остатков машинного масла), после шлифования, полирования, глянцевания (для очистки от шлифовально-полировальных паст), а также в некоторых случаях после литья (для удаления остатков формовочной смеси) и состоит из следующих операций: приготовления щелочного раствора, загрузки изделий в ванну, предварительной очистки, промывки в воде, окончательной очистки, окончательной промывки в воде, сушки на воздухе.

В качестве рабочего раствора используют органические растворители, водные щелочные составы при 18…40°С. Концентрацию компонентов уменьшают в несколько раз по сравнению с обработкой без ультразвука. Могут использоваться готовые порошки для работы в УЗ ваннах.

Электрохимическое обезжиривание.

Высокое качество очистки поверхности металлов достигается при их электрохимической обработке в щелочных растворах. Тогда удаляются тонкие плёнки неподдающихся омылению химических продуктов, т.к. под влиянием поляризации металла уменьшаются поверхностное натяжение на границе ≪загрязнение–раствор≫ и сила прилипания жира к металлу.

При одинаковом количестве электричества на катоде выделяется по объёму вдвое больше газа, чем на аноде, поэтому здесь процесс очистки поверхности проходит быстрее. Цветные и драгоценные металлы,

подвергают преимущественно катодному обезжириванию, т.к. анодная обработка может привести к их частичному оксидированию и почернению.

Составы электролитов для электрохимического обезжиривания даны в табл. 7.8. В электролите 1 обрабатывают медь и её сплавы, сплавы никеля. В электролитах 2 и 3 обрабатывают цветные металлы. Раствор 4 рекомендуется использовать перед золочением, 5 –серебрением, 6 – родированием.

Соотношение площади обрабатываемых деталей и противоэлектрода из никеля или никелированной стали – 1:1…1:2. Скорость и качество обезжиривания повышаются при введении в электролит ПАВ.

После обезжиривания и травления детали рекомендуется промывать погружением в воду с последующей струйной обработкой. Драгоценные металлы последовательно промывают в горячей (50…70°С) и холодной дистиллированной воде или при помощи парогенераторов.

Промывка.

Промывка изделий в воде после обезжиривания и активации – одна из решающих операций в техпроцессе подготовки их к покрытию. На качество промывки оказывают влияние температура воды и продолжительность промывки, а так же использование промывной ванны для промывки изделий после других операций. Промывка изделий после обезжиривания должна производиться в подогретой почти до кипения воде. Горячая вода необходима для удаления оставшихся на поверхности изделий мыла или плёнки эмульсий жиров. Последние в холодной воде затвердевают и могут остаться в виде твёрдой плёнки, мешающей плотному сцеплению металла-основы с покрытием. Горячая вода также способствует более быстрому и лёгкому удалению с поверхности изделий самой щёлочи. После травления изделия также тщательно промывают в одной или нескольких водах. Температура воды в данном случае не обязательно должна быть повышенной, т.к. остатки кислот с поверхности металла легко смываются и в холодной воде. Длительная промывка существенно снижает прочность сцепления покрытий с металлом-основой из-за окисления поверхности кислородом, растворённым в воде.

При работе с драгметаллами необходимо использовать после основных ванн промывочные ванны с непроточной холодной водой для улавливания и регенерации драгметаллов. Для каждого вида покрытия должны использоваться свои ванны промывки, т.к. растворы для нанесения ювелирных покрытий очень чувствительны к примесям.

Для приготовления электролитов и в промывочных ваннах используется только дистиллированная вода."

[Галанин С.И. / Арнольди Н.М. / Зезин Р.Б. // Технология ювелирного производства - 2017 - С.201-213.]