Обезжиривание металлических поверхностей¶

Обезжиривание металлических поверхностей — технологическая операция очистки металла от жировых, масляных и органических загрязнений, выполняемая перед нанесением покрытий, сваркой, склеиванием, механической обработкой или сборкой. Относится к подготовительным этапам гальванического, лакокрасочного и термического производства. Цель процесса — удалить с поверхности плёнку, которая ухудшает адгезию покрытий, вызывает дефекты сварных швов и коррозию.

¶Природа загрязнений

Загрязнения делят на несколько групп:

• Животные и растительные жиры — омыляются щелочами, поэтому удаляются водными растворами.
• Минеральные масла, смазки, СОЖ — не омыляются, требуют эмульгирования или растворения в органических средах.
• Твёрдые частицы — стружка, абразив, нагар, продукты коррозии; часто сопутствуют жировым плёнкам.
• Полировальные пасты и консервационные составы — сложные смеси восков, смол и масел.

Плёнка масла толщиной уже в доли микрометра снижает прочность сцепления гальванического осадка, поэтому обезжиривание считают критичной операцией.

¶Классификация методов

¶Щелочное обезжиривание

Наиболее распространено в гальванике. Составы включают едкий натр, кальцинированную соду, тринатрийфосфат, силикаты и поверхностно-активные вещества. Температура ванн — обычно 50–80 °C. Эмульгаторы (ПАВ) отрывают масляную плёнку от металла и удерживают её в растворе во взвешенном состоянии, препятствуя повторному осаждению.

Электрохимическое обезжиривание проводят при плотности тока 3–10 А/дм². На катоде выделяется водород, механически отрывающий загрязнения, но возможна водородная хрупкость и осаждение примесей; на аноде выделяется кислород, поверхность дополнительно пассивируется. Часто применяют комбинированный режим.

¶Органические растворители

Холодное обезжиривание растворителями эффективно для минеральных масел, но токсично и пожароопасно. Хлорированные углеводороды (трихлорэтилен, перхлорэтилен) применяют в герметичных установках с регенерацией. Водные моющие средства с ПАВ постепенно вытесняют растворители из-за меньшей токсичности.

¶Контроль качества

Полноту обезжиривания проверяют:

• по разрыву водной плёнки — на чистой поверхности вода растекается сплошным слоем;
• по краевому углу смачивания;
• капельным методом с индикаторами;
• люминесцентным анализом остаточных масел.

¶Применение и безопасность

Обезжиривание выполняют перед гальваническим нанесением, окраской, цинкованием, сваркой ответственных конструкций, склеиванием, нанесением порошковых покрытий. В промышленности используют погружные линии, струйные установки, ультразвуковые ванны и автоматизированные конвейерные комплексы.

Сточные воды обезжиривающих ванн содержат щёлочи, ПАВ и масла, поэтому требуют нейтрализации, флотации и очистки. Работа с растворителями связана с риском отравления и возгорания, что требует вентиляции и средств защиты.