镀前表面处理的清洁生产工艺清洁生产

镀前表面处理的清洁生产工艺清洁生产推荐1.1低温碱性除油液技术说明低温碱性除油溶液由碱、表面活性剂、清洗促进剂和缓蚀剂等组成，国外称之为置换型除油剂，国内称为卷离型除油剂，能在低温下(20～50℃)发挥出优良的除油效果。油垢由于剥离作用而浮到液面，大部分可从液面刮除，所以已烷化合物大为减少，废水处理量大为减轻，同时除油溶液使用寿命大大延长(比高温除油剂延长2～3倍)，生产成本大大降低。目前，低温碱性除油剂有粉剂和添加剂(水剂)两类。粉剂是单组分，使用、运输较方便，不足之处是低温组分与碱组分混合在一起，对表面活性剂本身的稳定性有影响，尤其是碱发生吸潮的时候更是如此。除油溶液在使用过程中，碱组分与低温组分的消耗亦不平衡，补充添加剂不太方便，但它正好克服了粉剂的缺点。法国一份专利认为，在喷淋除油自动线中使用双组分除油剂，有利于除油溶液各组分自动分析和补充，可以将除油溶液性能一直保持在最佳状态。原广州标致汽车厂引进的法国除油→磷化→喷漆自动线，其进口的除油剂就是双组分除油剂。适用范围（替代的落后技术）低温碱性除油溶液替代原有的高温除油液；1.2水基清洗剂替代有机溶剂除油技术说明零件表面的除油清洗一直采用汽油清洗，其具有除油速度快、使用简单、不腐蚀金属零件等优点，但汽油挥发大、闪点低、有毒、易燃、不安全，且价格较高。水基清洗剂以表面活性剂为主要成分，同时添加各种添加剂，如助剂、稳定剂、缓蚀剂、增溶剂、消泡剂、防霉剂、防冻剂等，其化学性质稳定，不腐蚀金属零件，安全性高，能较彻底的清洗金属零件表面的动物油、植物油、重机油、黄油等，清洗后形成连续水膜，可以多工件浸渍，工效高且方便。但水基清洗剂清洗重油污性能不如汽油，在清洗油垢严重的零件表面时，应先用棉纱擦拭其表面，延长清洗剂的寿命，充分发挥清洗剂的除油效率。同时，水基清洗剂在日常维护中比汽油多一个取样检测步骤，需根据监测结果调整维护溶液，要及时打捞溶液底部的沉渣和液面的浮油泡沫，严禁将酸性物质带入除油液中，否则会使溶液的除油能力降低，甚至失效。适用范围（替代的落后技术）水基清洗剂替代有机溶剂除油(汽油清洗)，避免其挥发大、闪点低、有毒、易燃、不安全，且价格较高的缺点；1.3低碳钢件用阳极电解除油技术说明实际生产中，附着在工件表面的液态有机油污比较容易洗净，而难清洗的是固态污垢，如金属皂和经过各种表面加工后游离富集的碳黑等污物及机械抛光后残留在零件表面的蜡垢等。较长时间的阳极电解对清除这类固态的污垢有特殊效果。低碳钢进行阳极电解时，氧气不会渗透金属，不会造成氢脆；由于金属与油污均带正电相互排斥因此可以加强脱脂效果；而且电解过程对铬酸污染有较高容忍度。因此，低碳钢采用阳极电解除油较好，其工艺流程是：阳极电解除油(或PR电解)→化学除油→酸洗除油→阳极电解除油→酸活化→电镀。

酸洗除油与碱性除油互补

酸洗除油工艺适应于油污、锈蚀不多的钢铁件镀前处理，这既可减少生产设备，又可减少酸蚀过程中的酸雾污染。由于酸洗溶液对清洗渗入氧化层的油污具有独到之处，故可在镀前处理中作为碱性除油的补充。适用范围（替代的落后技术）低碳钢件用阳极电解除油可用于清洗实际生产中附着在工件表面的固态污垢，如金属皂和经过各种表面加工后游离富集的碳黑等污物及机械抛光后残留在零件表面的蜡垢等。这类油污常规方法不易洗净，但较长时间的阳极电解对清除这类固态的污垢有特殊效果。酸洗除油工艺适应于油污、锈蚀不多的钢铁件镀前处理；1.4超声波除油技术说明利用超声波在液体中产生的空化效应，可以清洗掉工件表面沾附的油污，配合适当的清洗剂，可以迅速地对工件表面实现高清洁度的处理。超声波清洗技术的应用，可以使许多传统的清洗工艺得到简化，并大大提高清洗质量和生产效率。特别是对那些形状较为复杂、边角要求较高的工件更具有优越性。利用超声波清洗技术，还可以在很大的范围内替代强酸、强碱的作用，大大减少对和环境的污染，并改善工人的劳动环境，降低劳动强度，对保护生态环境，作出贡献。对几种常见的工件表面状况，用超声波清洗工艺情况简介：①抛光件表面抛光膏的清洗一般情况下，抛光膏常常采用石蜡调合，石蜡分子量大，熔点较高，常温下呈固态，是较难清洗的物质，传统的办法是采用有机溶剂清洗或高温碱水煮洗有许多弊病。采用超声波清洗则可使用水基清洗剂，在中温条件下，几分钟内将工件表面彻底清洗干净，常用工艺流程是：浸泡→超声波清洗→清水（净水）漂洗。

②表面有油及少量锈的冷轧钢板冷轧钢板表面一般有油、污或少量铁锈，要洗干净比较容易，但经一般方法清洗后，工件表面仍残留一层非常细薄的浮灰，影响后续加工质量，有时不得不再采用强酸浸泡的办法去除这层浮灰。而采用超声波清洗并适当的清洗液，可方便快捷地实现工件表面彻底清洁，并使工件表面具有较高的活性，有时甚至可以免去电镀前酸浸活化工序。③表面有氧化皮和黄锈的工件传统的办法是采用盐酸或硫酸浸泡清洗。如采用超声波综合处理技术，可以快捷地在几分钟内同时去除工件表面的油、锈、并避免了因强酸清洗伴随产生的氢脆问题。抛光的目的是进一步降低零件表面的粗糙度，以获得光亮的外观。目前抛光处理常用的方法有机械抛光、化学抛光和电化学抛光。适用范围（替代的落后技术）超声波清洗技术的应用，可以使许多传统的清洗工艺得到简化，并大大提高清洗质量和生产效率。特别是对那些形状较为复杂、边角要求较高的工件更具有优越性。利用超声波清洗技术，还可以在很大的范围内替代强酸、强碱的作用，大大减少对和环境的污染，并改善工人的劳动环境，降低劳动强度，对保护生态环境，作出贡献。1.5化学抛光工艺技术说明化学抛光具有适应性强，可对形状复杂和不同材质的制品进行抛光处理，生产工艺简单，操作方便且生产效率高；不需电源和特殊夹具，生产成本低等优点，但传统的化学抛光存在抛光温度高、酸雾大等缺点。①不锈钢针对不锈钢材抛光处理，现推荐一种光亮性好、抛光速度快、酸雾少的低温化学抛光工艺。工艺流程：常温化学除油→冷水清洗→化学抛光→冷水清洗→中和→冷水清洗→干燥→检验。除油液组成：碳酸钠（工业级）：20~40g/L；氢氧化纳（工业级）：30~65g/L；磷酸纳（工业级）：20~35g/L；OP-10（工业级）：2~3ml/L；温度：60~80℃；时间：除尽为止化学抛光液组成：盐酸（工业级，36.5%）：120~180ml/L；硝酸（工业级：65%~68%）：15~35ml/L；磷酸（工业级，85%）：25~50ml/L；复合缓蚀剂：1~5g/L；光亮剂：3~5g/L；水溶性聚合物：20~40g/L温度：15~40℃；时间：12~48min中和液组成：碳酸盐（工业级）：3~5g/L；氢氧化纳（工业级）：1~2g/L；温度：室温；时间：0.5~1min②铝及铝合金针对铝、铝-镁合金及铝-镁低硅合金的抛光前处理，推荐一种无烟抛光工艺—WP-98工艺。该工艺使允许抛光时间达到2~3min，使工件达到较高的光亮度而不出现腐蚀现象，克服了一般无烟抛光因允许时间短（一般在90s内），光亮度差，易产生过腐蚀的缺点。抛光添加剂WP-98可用于6063及6061等型号的铝型材抛光，有较好的抛光效果，其工艺配方及操作条件为：磷酸（85%）：硫酸（95%~98%）：70:25；WP-98添加剂：5~15g/L；铝离子：≥10g/L；温度：90~110℃；时间：1~3min注：添加剂WP-98由武汉材料保护研究所研制。③铜及铜合金针对铜及铜合金的抛光工艺推荐一种溶液稳定、污染小、抛光性能高的无黄烟化学抛光工艺。工艺流程：工件装挂→超声波脱脂→热水洗→三级逆流漂洗→除膜→化学抛光→流水洗→无铬钝化→流水洗→封闭干燥（烘干或热风吹干）→检验→产品抛光液配方及工艺规范：成分及工艺参数允许范围最佳用量硫酸（ml/L）400~480440抛光添加剂A（ml/L）60~8070OP乳化剂（ml/L）0.5~1.51.0温度（℃）30~5040时间（s）10~2015注：抛光添加剂由A、B两个组分组成，A为添加剂，是抛光液的主要组成部分，B为调整剂。适用范围（替代的落后技术）由于化学抛光溶液含有硝酸等易冒黄烟，操作难以控制，环境污染严重，尤其对于尺寸要求严格的精密件，化学抛光工艺难以达到较理想的效果。1.6电化学抛光工艺技术说明①不锈钢不锈钢电化学抛光工艺正逐渐取代化学抛光工艺。但国内通常使用的电化学抛光液为铬酐含量较高的磷酸型溶液，虽然增光效果较好，但该溶液存在腐蚀性强，成本高，毒性大等缺点。现推荐一种磷酸含量低、无铬酐型抛光液。工艺流程：电化学除油→清洗→中和酸洗→电化学抛光→清洗→钝化→封闭电化学除油液组成：氢氧化纳：20~30g/L；碳酸钠：20~30g/L；磷酸纳：30~50g/L；温度：70℃；阳极电流密度：8~20A/dm2；阴极材料：不锈钢中和酸洗液组成：硫酸：5~10g/L；时间：5~10min钝化液组成：硝酸：25%；铬酸钾：3~5g/L；时间：25~30min抛光液配方：磷酸（85%）：25%（质量分数）；硫酸（98%）：15%（质量分数）；活化剂：0.8g/L；促进剂：1g/L；硫酸铵：4g/L；水：20ml/L温度：50~70℃；阳极电流密度：20~25A/dm2；阴极：铅；溶液密度：1.6~1.65kg/dm3②铝及铝合金电化学抛光不仅适用于纯铝及一般铝合金，而且对于铸铝合金也具有良好的抛光效果，具有化学抛光和机械抛光所不可替代的作用。但传统的电化学抛光液含高比例的铬酸，抛光后产生的含铬废水难以处理。现推荐一无铬酸电化学抛光工艺，低材为纯铝、装饰性铝合金，添加剂为有机醇类和有机酸类。磷酸（85%）：10%（质量分数）；硫酸（98%）：60%（质量分数）；添加剂：25%（质量分数）；水：5%（质量分数）温度：80~90℃；电流密度：20~30A/dm2；时间：1~3min；工件运动幅度：5cm；频率：120次/min该无铬酸电化学抛光工艺的抛光质量可达到或优于含铬酸抛光工艺的水平，无铬酸污染，无需含铬废水治理投资。③铜及铜合金铜及铜合金电化学抛光，大多选用磷酸为基本电解液。下面推荐一种无铬配方，此配方中不含铬离子，使用中也不产生氮氧化物有害气体，溶液稳定性好，调整方便，表面质量可达到全光亮效果。该配方适用于铜和黄铜合金工件、板材、线材等的电化学抛光。在该配方中除磷酸含有的水分外，不另加水，即除基本电解液磷酸外，都是电化学抛光添加剂。在该工艺中应试抛光零件的需要加入适量的钝化剂，以防止抛光后铜表面颜色变暗。工艺配方及操作条件：磷酸（工业级85%）：800ml/L；HH991A添加剂：100ml/L；HH991B添加剂：100ml/L；电压：6~8V；阳极电流密度：2.5~3.5A/dm2；温度：10~35℃；阳极：不锈钢；阴阳极面积比：1: