清洗質(zhì)量及檢測(cè)方法 |
常用的零件表面清潔度和部件、整機(jī)清潔度檢測(cè)方法分別見(jiàn)表58-10和58-11。部件、整機(jī)檢測(cè)時(shí)采用規(guī)定的清洗液,按規(guī)定的方法清洗規(guī)定的部位、再收集。檢測(cè)清洗后帶有雜質(zhì)的清洗液。 表58-10 工件表面清潔度檢測(cè)方法 名稱(chēng) | 檢測(cè)原理 | 操作要點(diǎn) | 評(píng)定方法 | 掛水法 | 清潔表面能被水潤(rùn)飾其上的水膜在一定時(shí)間內(nèi)能保持連續(xù)性而不聚集成滴 | 將零件浸沒(méi)于蒸餾水中后取出,檢測(cè)面要與地面垂直或呈30°,觀察水膜的破壞程度 | 檢測(cè)面垂直時(shí)10s內(nèi),檢測(cè)面呈30°時(shí)30s內(nèi),表面上無(wú)水珠出現(xiàn),則零件基本清洗干凈 | 噴霧法 | 同掛水法 | 將零件或相同清洗工藝制備的樣板與垂直面呈5°~10°放置,向檢測(cè)面噴加染料的蒸餾水,測(cè)定水膜覆蓋的面積 | 水膜腹稿的面積白分?jǐn)?shù)越大,則清洗質(zhì)量越好 | 熒光法 | L-AN油、油脂等油污在紫外線作用下能發(fā)光 | 用紫外線發(fā)射器照射檢測(cè)面,再用光電管觀察工件表面的發(fā)光量 | 發(fā)光量越小,則清洗質(zhì)量越好 | 硫酸銅法 | L-AN油、油脂等油污與硫酸銅溶液回發(fā)生反映 | 將檢測(cè)件浸入由硫酸銅50g/L和硫酸20g/L配制的溶液中1min,取出后立即用水嚇 | 硫酸鋼溶液折出的斑紋,光兩、亮花紋,起泡和剝離狀況越少,則清洗質(zhì)量越好/ | 試紙法 | 清潔表面能與試紙充分反應(yīng) | 用流動(dòng)水沖洗檢測(cè)件,然后放入顯色液中浸泡1min,取出后將檢測(cè)面與地面垂直靜置5s,zui后將檢測(cè)面水平放置,鐵上是紙并用厚度約5mm的玻璃壓上,靜置1min | 試紙上的顯色狀況連成一片并占檢測(cè)面的2/3以上為清洗合格 | 接觸角法 | 清潔表面的親水能力強(qiáng),水滴在清潔表面或油污表面上有不同的接觸角 | 將清洗干燥的檢測(cè)件平放,調(diào)整滴水器出口距檢測(cè)件表面約3~5mm,在1~2min內(nèi)測(cè)出水滴的寬度、高度 | 
| 質(zhì)量法 | 用統(tǒng)一配制的人工油污家呢清洗質(zhì)量 | 將質(zhì)量為m1的試件于(25±5)℃下浸入L-AN30油1min,取出瀝干2h,用過(guò)濾紙吸去試件下端參與油滴,稱(chēng)量記錄試件質(zhì)量m2,zui后稱(chēng)量記錄此試件清洗烘干后的質(zhì)量m3。 |
表58-11 部件、整機(jī)表面清潔度檢測(cè)方法 名稱(chēng) | 操作要點(diǎn) | 特點(diǎn)及適用范圍 | 顯數(shù)鏡計(jì)數(shù)法 | 將已知體積的樣液在真空條件下通過(guò)有印有方格的濾,在顯微鏡下直接觀察雜質(zhì)微粒的大小,數(shù)量及形狀,顏色 | 方法較簡(jiǎn)便,雜質(zhì)須經(jīng)樣液過(guò)濾收集,測(cè)量精度直接受測(cè)量者影響 | 自動(dòng)計(jì)數(shù)法 | 將已知體積的樣液流過(guò)傳感器,樣液中的微粒被強(qiáng)制通過(guò)有電流過(guò)的小孔,自動(dòng)測(cè)量微粒的大小和數(shù)量 | 測(cè)定速度快,較準(zhǔn)確,設(shè)備較貴重,過(guò)程復(fù)雜,環(huán)境要求嚴(yán)格 | 斑點(diǎn)計(jì)唰法 | 抽濾樣液,通過(guò)顯微鏡檢測(cè)聚集在濾膜上微粒的分布情況,并與標(biāo)準(zhǔn)的蘧然樣片相比較 | 操作簡(jiǎn)單,廣泛應(yīng)用于各種流體系統(tǒng) | 質(zhì)量法 | 使用已知質(zhì)量的濾膜過(guò)濾一定量的液,烘干后稱(chēng)量濾膜上附譽(yù)的雜質(zhì)質(zhì)量 | 廣泛應(yīng)用于汽車(chē)行業(yè) |
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清潔度是指脫脂后工件表面的清潔程度,也就是清潔效果。清潔度在很大程度上取決于應(yīng)用目的。
清潔度檢測(cè)的方法主要有以下五種:
(1)目測(cè)法。將經(jīng)脫脂后的工件表面用水潤(rùn)濕,以表面水膜完整附著情況來(lái)排定清潔度。這是檢測(cè)脫脂質(zhì)量zui常用的方法。
(2)擦拭法。用清潔的白綢布或?yàn)V紙擦拭經(jīng)脫脂并清洗干燥后的工件表面,若濾紙或綢布表面無(wú)油污,說(shuō)明脫脂效果佳。
(3)硫酸銅法。此法分為硫酸銅浸漬法和硫酸銅點(diǎn)滴法。硫酸銅浸漬法是將脫脂后的工件浸在酸性硫酸銅水溶液中,1min后從溶液中取出工件,用水沖洗。 據(jù)銅膜情況評(píng)定清潔度,銅膜完整均勻、光澤及結(jié)合力好,表明工件表面無(wú)油污,此法適合于小型工件。硫酸銅點(diǎn)滴法是將硫酸銅混合液滴在脫脂后的工件表面有代表性的位置(10點(diǎn)以上),若液滴在5s以?xún)?nèi)出現(xiàn)粉紅色的金屬銅斑,表明液滴部位無(wú)油污;若在5s以?xún)?nèi)液滴沒(méi)有變化,表明液滴部位有油污;等待出現(xiàn)粉紅色的金屬銅斑的時(shí)間越長(zhǎng),表明油污越重,該法特別適合大型工件。
(4)驗(yàn)油試紙法。該法是在目測(cè)法的基礎(chǔ)上改進(jìn)的。將一極性溶液滴在經(jīng)脫脂處理并經(jīng)凈水沖洗后的金屬工件表面上,用玻璃棒把溶液鋪開(kāi),然后將驗(yàn)油試 紙緊貼在溶液膜上。如果表面油污去除干凈,驗(yàn)油試紙的表面可與金屬工件表面上的極性溶液*接觸,并顯出連片的紅;若有油污附著,則由于極性溶液在油膜上而不能把表面潤(rùn)濕而呈現(xiàn)水珠狀,因此,驗(yàn)油試紙顯色呈稀疏點(diǎn)狀或塊狀。該方法靈敏度高,操作方便快捷,適用于鋼鐵、銅、鋁等金屬工具表面油污清潔度的檢測(cè)。GB/T 13312-1991已把該方法作為鋼鐵件涂裝前脫脂程度檢驗(yàn)依據(jù)。
(5)自由能測(cè)試法。此法是以水的表面張力(72×10-5N/cm)為典型的清潔度,然后測(cè)試出一個(gè)表面相對(duì)于此清潔度的潔凈程度。有11種標(biāo)準(zhǔn)溶液,其表面張力大約為(25~100)×10-5N/cm,并依次列成表。測(cè)試時(shí),將某一號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)液滴落到被測(cè)表面,如滴液成珠,則用下一號(hào)標(biāo)準(zhǔn)液滴落。依次類(lèi)推,測(cè)某一號(hào)標(biāo)準(zhǔn)液能自然的浸潤(rùn)表面為止,由可以在金屬工件表面上成珠的zui低一號(hào)標(biāo)準(zhǔn)液,便知該表面清潔度的測(cè)定結(jié)果
清潔度檢測(cè)除以上方法外,還有霧化器測(cè)試法、熒光測(cè)試法和放射性痕量測(cè)試法等。但均因工序復(fù)雜、有一定的技術(shù)和設(shè)備要求,在實(shí)踐中較少使用.
金屬表面鍍層和有機(jī)涂層都應(yīng)滿(mǎn)足涂(鍍)層致密、均勻一致、與基體結(jié)合牢固的要求。而涂(鍍)層中出現(xiàn)諸如涂(鍍)層脫落、鼓泡或發(fā)花以及局部無(wú)涂覆層等,多數(shù)情況下都是由于金屬涂(鍍)前表面不潔凈所致。與有機(jī)溶劑涂料相比,以水為溶劑的金屬表面涂覆處理,如電鍍、陽(yáng)極氧化、磷化以及水性涂料涂裝等對(duì)金屬表面的有機(jī)物污染更為敏感,即使是單分子層的污染物,都可能導(dǎo)致整個(gè)工藝的失敗。因此,材料表面涂(鍍)前處理后的清潔度關(guān)重要,本文就各種檢驗(yàn)金屬表面清潔度的方法做一總結(jié)。
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" [! j* L7 V4 g3 @' v# `, R1 目測(cè)與光學(xué)法9 e: V* l- i: C& T2 K
光亮金屬表面上的油污可用肉眼和借助放大鏡或光學(xué)顯微鏡進(jìn)行觀察。其缺點(diǎn)是金屬表面的鈍態(tài)氧化膜及極薄的油污會(huì)檢查不到。對(duì)粗糙及不光亮的金屬表面,上述方法就顯得無(wú)能為力,但可通過(guò)用干凈、潔白的棉花、布、紙對(duì)表面擦拭,然后觀察其是否干凈,以確定金屬表面是否潔凈。
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0 t( t9 h% p( q3 F! e, O2 [2 表面張力法
6 `3 L: H0 O& n8 M2 E) b0 S; ?根據(jù)表面油污對(duì)其表面能的影響,通過(guò)金屬在一系列表面張力不同的試液中是否浸潤(rùn)以確定其表面能,據(jù)此判斷其表面的干凈程度。如配成從80% 乙酸20%水)(V/V,下同)到1%乙醇99%水的系列溶液,其表面張力相應(yīng)地從24.5×10-5 N/cm增加到66.0×10-5 N/cm。( _) f# K, F1 e; K# k# P6 I% y
3 Y% |- d o) K3 油漆法# n* v' U u" H( ~' q+ g- A8 g
將除油劑滴在金屬表面上,然后蒸干,如無(wú)痕跡,表面金屬表面是潔凈的,如出現(xiàn)圓環(huán)則表明有油污存在。3 `5 p, W+ B# {6 W: J' l. @
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4 潤(rùn)濕法
1 p Y$ e4 c' n% v- v- D* o干凈的金屬表面是親水的,因此,可以*被水潤(rùn)濕,當(dāng)金屬表面含有油污時(shí),會(huì)出現(xiàn)不被水浸潤(rùn)的斷水區(qū)域。基于是否親水這一原理,除了zui簡(jiǎn)單常用的呼氣法和霧化器噴霧法外,還有以下幾種檢測(cè)手段。由于金屬的氧化膜也是親水的,因此,這類(lèi)方法大多不能檢測(cè)出金屬表面的氧化膜是否退凈。* B8 {% ^) I' k; Y
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4.1 噴射圖案法
6 |, T; R/ K* n* Y# B用噴槍將含有0.1%染料的蒸餾水噴于已浸濕的金屬表面,觀察噴射面的圖案。有油污的地方,因不被水浸潤(rùn)不會(huì)顯示染料色。噴槍的操作條件是:空氣壓力5.9×10-4~9.8×10-4 Pa,距離60 cm,時(shí)間30~50 s。: T5 C1 x6 I: @5 _
" i; j) E; w0 l/ c" y4 |4.2 斷水法
, s1 G5 |7 o% k* [將試樣浸入水中,然后移出水面,傾斜45°觀察表面是否有掛水珠或無(wú)水的區(qū)域,如有,表明金屬表面有油污存在。9 i; P3 ]1 A% |5 }, v: e
9 o+ m0 d! R/ c2 V, |4.3 汞滴法
8 \% I) P: t6 z6 ]3 T2 O, _本法特別適合檢查金屬表面的油污和氧化膜。當(dāng)汞滴滴在金屬表面上,它會(huì)在干凈的地方展開(kāi),而在氧化膜與油污處形成一個(gè)小球。汞有毒,應(yīng)慎用。 t1 B Y4 K+ @/ }" u& a
# Y, r+ b* ^! ]. k: |9 H6 R5 滑石粉法
7 a |! V' R* [! {把金屬試樣垂直地放入表面灑有滑石粉的水中,然后垂直地提出,可以看到,潔凈的表面會(huì)均勻地粘有滑石粉,而有油污的地方則無(wú)滑石粉。% x$ O" V7 r8 [! D0 h
; Z u4 L9 Z3 H. O9 _) e6 銅置換法1 y: g4 r1 L; }0 m
對(duì)黑色金屬,把其浸于63 g/L CuSO4·H2O和17 g/L H2SO4中,靜置10 s取出,在蒸餾水中攪動(dòng)15 s,用洗瓶沖洗,烘干。在干凈的金屬表面,因Fe+Cu2+→Cu+Fe2+這一反應(yīng)的發(fā)生而產(chǎn)生粉紅色Cu,而有油污的表面看不到粉紅色的銅置換層。8 S4 @* C& o# W( ^% v2 |
6 d9 _1 h6 r4 a8 v& R+ P2 y+ f7 警鈴法( x/ D# a. U" M& B9 e( O
本法是銅及其合金的檢測(cè)方法。當(dāng)銅及合金浸于0.025 mol/L多硫化鈉溶液中時(shí),靜置到一定時(shí)刻,會(huì)看到銅樣突然變墨 ,因此稱(chēng)為警鈴法,銅表面越干凈,則變黑的時(shí)間越短。9 _2 R8 s5 P% K) T6 `: ~% Y/ a
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8 其他方法- z4 J. {" x* ?4 R; Q7 e4 l* q9 |
除前面提到的幾種方法,有些資料還推薦了鐵KCN法、熒光法、染料法、放射示蹤法、燃燒法等,視其應(yīng)用環(huán)境及條件不同而各有優(yōu)缺點(diǎn)。