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電鍍件后處理清洗方式和干燥簡介

2676 人參與  2012年07月23日 21:47  分類 : 電鍍技術(shù) 電鍍工藝 電鍍?cè)O(shè)備  評(píng)論

清洗是電鍍工藝流程中極其重要的環(huán)節(jié)。因?yàn)槭褂玫娜芤翰恢挂环N,而每種都有嚴(yán)格的成分范圍和雜質(zhì)限制,因而其間必須以十分仔細(xì)的清洗工作作為過渡。
被鍍零件從處理槽內(nèi)取出時(shí),不可避免地表面上沾有殘留的溶液。由于零件形狀、表面狀態(tài)、零件提出的快慢、溶液的表面張力和其他特性,沾附和夾帶出的溶液量很不相同。但無論如何,一種處理溶液決不應(yīng)清洗不凈而帶入下一種溶液內(nèi)從而導(dǎo)致污染。
所以工序間的清洗必須給予足夠的注意。最后清洗的工作前面已有討論。清洗是既簡單又復(fù)雜的工作。特別是對(duì)形狀復(fù)雜的、細(xì)小或平面又大量堆積的、表面粗糙的、具有小孔、凹陷、細(xì)槽、內(nèi)臟、細(xì)長管狀結(jié)構(gòu)或粗而大的型面等的不同鍍件,清洗都會(huì)帶來困難,而有時(shí)還需特別的技巧。越難清洗的零件,將上槽的溶液帶入下一槽的機(jī)會(huì)就越多。
一般的清洗,視其方法,設(shè)備、產(chǎn)量等的不同而大致可以分成三種類型。但不論哪一種方法或設(shè)備,都是要將潔凈的清洗用水設(shè)法與零件上帶出的殘液或液膜混合,迅速將殘液稀釋后排除。這樣的稀釋比要達(dá)到10的4次方:1或者更大??傮w的要求希望稀釋比總計(jì)要大,而用水總計(jì)要少,這樣質(zhì)量好又利于ISO14000 達(dá)標(biāo)。

沖洗
比較常見的方法是簡單的用流水沖洗。這種方法勞動(dòng)量較大,但如操作仔細(xì)、清洗得法可以洗得很徹底而干凈。但是,連續(xù)的流水沖使耗水量變得很大。如果零件數(shù)量少,特別是尺寸大而形狀又較復(fù)雜時(shí)采用這種辦法比較可行,也使設(shè)備和廠房的投資較少。
如果鍍件尺寸并不很大,并處于掛具上或籃筐中時(shí),因?yàn)闇翦円禾幫前枷?、?nèi)臟、螺紋、孔洞、縫隙等比較不易到達(dá)的部位,加之零件相互間或與掛鉤間均有接觸或疊合面,所以除非反復(fù)翻動(dòng),否則不易清洗徹底。表面粗糙的鍍件、表面張力大的電鍍?nèi)芤焊鼞?yīng)當(dāng)比較長時(shí)間地仔細(xì)沖洗。
流水沖洗設(shè)備一般比較簡單。但也須按照需要采用一些不同的方式。如出水的管口可以是固定的或是活動(dòng)帶軟管的,口都可以是尖口也可以用噴淋等,應(yīng)與零件需要配合。

噴淋與噴霧
噴淋的方法使用得當(dāng)可以提高清洗效率,節(jié)約用水,但控制恰當(dāng)并非易事。如果水源壓力不穩(wěn),這種方法較難應(yīng)用,除非增加泵送。用系加壓效果比單純利用水源的壓頭好,但壓力加大時(shí)便不太適宜在開敞的空間操作。噴淋的方法實(shí)際更利于清洗大的面積,或成堆的小的零件。為了減少鍍液的噴濺,通常將掛具降入空槽內(nèi),以便可以設(shè)立噴淋頭從各個(gè)方向沖洗,或者讓零件從設(shè)多個(gè)噴淋頭的流水線甬道中通過。
噴霧方法與單純的噴淋不同,這時(shí)用壓縮空氣等加壓,形成帶強(qiáng)壓的氣霧。這種方法雖然增加一些能耗,但節(jié)水效果明顯。因?yàn)楹乃看蟠鬁p少,十分有利于減少排放和回收洗滌水(例如反滲透)重復(fù)使用以至達(dá)到零排放。目前在生產(chǎn)上也開始設(shè)立鍍槽上方的這類噴霧系統(tǒng),這樣鍍件出槽時(shí)噴霧開啟將鍍件急速提起時(shí)帶出的槽液吹回鍍槽內(nèi),使鍍件帶出的鍍液變得很少,而噴霧進(jìn)入的少量清潔洗滌水便直接用于補(bǔ)充槽液損耗。精巧的設(shè)計(jì)不僅改善了清洗的效果,也節(jié)約了用水,解決了排放。
這種洗滌方式對(duì)于加熱的電鍍槽和熱水洗滌槽更為適應(yīng)。因?yàn)榧訜岬腻儾壑械牧慵б欢囟龋岢霾弁鈺r(shí)容易迅速干燥從而使零件表面容易鈍化。高溫?zé)崴春蟮牧慵灿型瑯訂栴}。在槽上方安置噴霧設(shè)施,當(dāng)零件提上時(shí)開啟,這樣可以首先吹凈帶出的槽液,方便清洗,也節(jié)省了槽液的消耗。噴上的水可以潤濕零件表面避免干涸氧化,少量的洗液回流槽中可用以補(bǔ)充熱液的蒸發(fā)損耗。體積大的制件、成堆的小件熱容量較大,聚集的熱量更多,噴霧也可以冷卻零件。
事實(shí)上,采用何種清洗方案與洗滌效率、處理時(shí)間、水源供應(yīng)、消耗于電鍍的藥品資源和價(jià)格、廢液污水的處理成本、產(chǎn)品最終的質(zhì)量要求與生產(chǎn)效率等多種因素有關(guān)。
質(zhì)量、速度、資源與成本需要求得平衡。

清洗本質(zhì)上是一種人為的稀釋殘液的過程,所以稀釋過程的效率、速度、耗能與耗水量等參數(shù)考慮之后,確定一次清洗所欲達(dá)到或能做到的稀釋比,然后選擇何種方式能夠更方便有效地達(dá)到這個(gè)要求。所以并非哪一種設(shè)備好或者看起來哪一種方案更先進(jìn)便予采用,而是方案的設(shè)計(jì)須與加工的產(chǎn)品相適應(yīng)。

槽洗
浸入清洗槽內(nèi)上下左右晃動(dòng)是最普通的一種方法,清洗槽一般列入流水線可以順序操作,因而也比較方便。清洗槽內(nèi)的水須流動(dòng)并要從槽體設(shè)計(jì)上考慮,使供水能在槽內(nèi)各處不僅能一直流動(dòng),而且流動(dòng)速度也應(yīng)當(dāng)盡量均衡。這樣才能保證任何一次清洗都能使經(jīng)過洗槽后的零件得到同樣的清洗質(zhì)量。
清洗槽的安排也有多種變通。例如普通的單個(gè)洗槽、不流動(dòng)的靜水槽(回收鍍液用槽)、多槽聯(lián)洗、多槽雙向逆流洗滌等種種不同的方案。
清洗既是稀釋過程,因此洗槽便存在物料平衡。被零件夾帶進(jìn)入清洗槽的電鍍或處理用的溶液,大多沾附在零件的表面,在清洗槽內(nèi)被送入的清水稀釋,清洗的有效程度就表現(xiàn)為進(jìn)入槽內(nèi)的鹽分被稀釋的程度。清洗的效率愈高,鍍件上殘留的液膜內(nèi)能被帶入下一槽的濃度便愈低,而洗滌水內(nèi)溶入的鹽分便愈多。因此,要想提高這個(gè)洗滌效率,一般便要增大饋水量,使得在最終洗完之后洗滌水中的鹽量和鍍件表面粘附而殘留的液膜內(nèi)帶有鍍液組分的鹽量相比要至少達(dá)到要求嚴(yán)格的零件,這個(gè)比
值還應(yīng)更高。
饋水的方案取決于能使用的廠房面積、水源和動(dòng)力供應(yīng)、鍍件的大小、每槽裝載的數(shù)量和容許的操作時(shí)間等因素。一般總是希望能節(jié)水,也就是說能以最少的水量來達(dá)到同樣的清洗效果。
清洗槽的供水,通常是城市的自來水。但雖然同是自來水,各地的指標(biāo)往往并不相同,實(shí)際質(zhì)量也因水源和管理而有差異。由于水質(zhì)而導(dǎo)致的電鍍質(zhì)量問題已屢見不鮮。
邊遠(yuǎn)的工廠直接泵用天然水的也有,引發(fā)的問題更多。清洗用水不僅關(guān)系到清洗的質(zhì)量,同時(shí)也因?yàn)楦鞣N處理槽之間都安排有清洗,所以清洗水會(huì)很自然的帶入鍍槽和各種處理槽,從而造成一些捉摸不定的故障。所以水質(zhì)保證,電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量才會(huì)高。在這個(gè)基礎(chǔ)上考慮清洗設(shè)備和清洗工藝,才有實(shí)際的意義。
貴重的鍍液或揮發(fā)快的鍍液,通用的節(jié)約方法是鍍后第一個(gè)清洗槽不使水流動(dòng)更換。利用這樣有限的水量來回收鍍液,收集所得的帶出的鍍液可用于補(bǔ)充鍍槽損耗或做回收。揮發(fā)快的鍍液這樣的回收更為有效。
流動(dòng)的水槽通常由槽底部通過分布用的篩管來均勻供水,而上方備有沿槽全長的溢流堰。有的洗槽用一種由槽底伸至液面的單管依靠頂端的開口來溢流,對(duì)水流均勻問題解決得不好。增加攪拌,例如壓縮空氣攪拌可以改善洗滌的效果,也能提高清洗的速度。但這種水槽清洗小或輕的鍛件時(shí)掛具須有夾緊鍍件的措施并且能讓水和氣自由的流動(dòng)和逸出。從物料平衡計(jì)算,要達(dá)到所需的清洗程度,供水量須是帶入槽內(nèi)的殘液量的103104倍以上。因此,僅依靠單個(gè)清洗槽來洗滌,耗水量一般較多。

 

電鍍件后處理清洗方式和干燥簡介這樣計(jì)算是以鍍件入水后表面上滯留的液膜能與清洗水瞬間完全混合(理想混合)為基礎(chǔ)的。事實(shí)上,理想混合并無法達(dá)到,滯留的液膜與清洗水混合需要時(shí)間。從理論上說,要達(dá)到完全的混合所需要的時(shí)間是無限長。在實(shí)踐中這不可能辦到。生產(chǎn)中清洗工序的時(shí)間通常僅數(shù)秒至數(shù)十秒,至多延長到一兩分鐘,過長時(shí)間的泡洗影響生產(chǎn)效率。因此,從清洗槽內(nèi)提出來的鍍件,其表面上殘液的濃度將高于理想值。根據(jù)實(shí)際測定,從鍍槽內(nèi)提起的鍍件帶出的電鍍?nèi)芤毫亢芏唷_@個(gè)值不少于

電鍍件后處理清洗方式和干燥簡介

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

很顯然,從以上兩式均可看出,零件的形狀、尺寸、垂直高度、面積、裝掛的數(shù)量和方法、是否堆積或有孔和凹腔、表面的粗糙程度、零件在清洗水中浸泡和提升的時(shí)間和速度、清洗水的清潔程度、流量、流速和攪拌方式和程度、溶液的密度和粘度、零件從槽內(nèi)提起后允許持續(xù)滴淌的時(shí)間等等許多因素,都和清洗工作的質(zhì)量和效率直接有關(guān)。從操作而言,零件在清洗槽內(nèi)不保持靜止而有晃動(dòng),出槽后讓零件在槽上稍事停留均能明顯改善清洗的效果。而這些細(xì)微的操作細(xì)節(jié),均是常見的容易疏忽的地方。這點(diǎn)上面已有提及。

3

 

從供水的角度,如果上述的每個(gè)清洗槽單獨(dú)供水并分別排放,排放的水中溶入的鹽類并不多,因而造成用水的浪費(fèi)。目前流行的雙向逆流清洗就是使清洗過程中鍍件在流程中的運(yùn)動(dòng)方向與供水的水流方向相反。這樣后邊槽中用過的清洗水反饋進(jìn)入前槽,促使前槽不用供給新鮮的清水。因?yàn)樵降胶竺嫠械柠}分越少,所以這樣做在大幅節(jié)水之余并不會(huì)明顯影響清洗的質(zhì)量,從而也大大地減少了污水的排放。如果僅僅從理論上推測,如果鍍液加至一定溫度而抽風(fēng)也較劇烈,從而使其揮發(fā)損耗較大,逆流清洗的槽數(shù)又足夠得多,則最終可以達(dá)到用鍍槽后第一個(gè)清洗槽流出的水自動(dòng)補(bǔ)償鍍槽內(nèi)鍍液的損耗而完全不會(huì)有廢水排放。這當(dāng)然是較理想的清洗,在實(shí)踐中并不易辦好。但無論如何,用這種逆流方法,節(jié)水和減少排放都是肯定的。問題只是其好處能發(fā)揮到何種程度。
逆流清洗的效果已見上述,但要實(shí)現(xiàn)這個(gè)方案便要安排多個(gè)清洗槽。其次,如果無法形成階梯式排列,以利用自然的水頭逆流供水,便須增加泵送的設(shè)施。用泵加壓或壓縮空氣提升均能提供這種逆向饋水的水頭。此外,適當(dāng)?shù)膲侯^也是必要的,因?yàn)槿绻星逑床郾3滞凰矫?,前一槽浸入大量零件時(shí)引起的液面升高和排水,必將通過進(jìn)水和溢流管進(jìn)入下一槽。
不論多槽還是逆流,一般都應(yīng)按清洗的工作量和要求清洗達(dá)到的質(zhì)量來控制清洗水的流量和供水量。比較合理的辦法是用儀器監(jiān)控,如離子電極、電導(dǎo)儀等來控制供水的流量。為了防止倒流,安裝逆止閥也很有用。
清洗用水一般是定溫的冷水。冷水難溶的物質(zhì)便要使用熱水,反之亦然。堿液多數(shù)要用熱水才便于洗凈,表面活性劑就不一定。熱水的溫度取決于清洗的要求,一般50度上下便可,特殊情況可以提高溫度。但除非特別需要,沒有必要加熱到太高的溫度。這不僅是因?yàn)橐?jié)約能耗,而且太高的水溫?fù)]發(fā)較快,零件出槽后會(huì)迅即干燥從而容易造成表面鈍化等效應(yīng)。這種情況特別容易出在熱容量大的大件或者大量雄集的小件。同時(shí)有時(shí)要采用噴霧等方法來冷卻零件,徒增操作上的繁瑣。然而,也有時(shí)利用最后的熱水槽洗后迅速干燥的效應(yīng)來省去吹干和烘干。這種辦法的是否采用,須視具體的產(chǎn)品而定。
一般的干燥作業(yè)可用暖風(fēng)機(jī)或壓縮空氣。吹的風(fēng)或壓縮空氣須濾凈塵土、水和油。吹風(fēng)的清潔十分重要。對(duì)于壓縮空氣,經(jīng)過濾紙上吹一下便可看出是否夾帶有油和水。用憎水性的硅油或置換型防銹油來排水和防護(hù)常很方便有效,特別是對(duì)于小孔和隙縫。

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