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外表张力与清洗作用有关吗?

发布于:2014-09-27T16:09:00 阅览次数:6763

工业清洗的一般流程

在出产有特别外表要求的金属零件进程中,预处理办法的牢靠性是高品质产品的根底。清洁进程在制品的成型、外表处理以及外表涂层中都是必不可少的进程。零部件清洗不充分构成产品的外表质量不良,然后导致本钱高企。

工业和金属部件的清洁由清洗和漂洗程序组成(如图1)。首要,清洗池除掉金属外表的污染物,接着,漂洗池去除剩下的污染物及清洁剂残留。清洗池的温度是40-80℃。蒸发掉的水一般由下一个水池的循环系统弥补。

清洗进程演示

图1 清洗工艺流程演示

工业清洗的质量操控

为确保清洗进程的高牢靠性,水清洗进程要求影响清洗成果的参数到达最佳并坚持定的状况。(如图2)。这些参数包含:

1 清洁剂成分(促净剂和外表活性剂)的浓度

2.水池的污染物

3.水池的温度

4. 浴槽的搅动

流程化办理的首要方针是接连地监测清洁池的条件以及在某种程度上操控这些条件,可以经过最少数的水,清洁剂及动力以确保满意的清洁质量。

这儿的重点是坚持清洁剂成分的恰当浓度(外表活性剂及促净剂)。清洁剂成分,外表活性剂和促净剂的耗费程度是不相同的,每种成分都需求有恰当的剂量。因为各种原因,清洁剂成分的浓度不断改动。例如源自零件的残留物影响,清洁剂成分的削减(因为清洗池循过滤而丢失的)或许每次工件的数量及污染程度的不同。

清洗池状况改动

  图2清洁池的状况改动

只要在清洁进程中依据工件的污染程度、数量及清洁池的状况调整清洁池的清洁剂剂量或替换清洁池内的液体,才干确保工件的清洗质量。担任清洗作业的人员及办理者应该与清 洁剂制造商及设备制造商相互协作。所需的清洁程序参数以及清洁剂的浓度和其可接受的界限值,需依据个人经历,测验运转数据及实验室或出产设备最优化运转的根底上设定,以到所需的清洁质量。实际的状况时,有时分为了确保清洁才能,在清洁池会投入过量的清洁剂,但过量的清洁剂反过来成为污染物使清洁作用下降。


外表张力仪丈量浓度改动

图3用气泡压力张力计丈量外表活性剂浓度

国外职业清洗工序运用及技能状况

德累斯顿工业大学机电研究所和电子规划研究院剖析了清洁金属零件的进程,来协助咱们了解现在在职业中工序的运用及技能状况。因而,咨询了很多的清洁进程办理者关于零件的详细清洁使命及相应的进程办理。以下是73个不同公司的专业人士供给的信息中总结出来,首要是欧洲汽车职业的清洁进程:车身、动力总成及其原件、液压零件及其轴承等:

尽管清洁质量大部分都有定时的检测(74%),但首要是以片面评判的办法,如目视查看,或后边工程的质量查看。

 只要23%的受访者经过客户办法查看清洁外表的洁净程度。

 只要51%的受访者在与清洁剂出产商协作设定所需的清洁剂浓度的参数。而14%的受访者说清洁剂的浓度值是由清洁剂出产商来决议。因而,可以说化学制剂出产商凭经历来决议清洁池的抱负状况。

 在84%的状况下,设备操作员操控着清洁剂的浓度。因而他也担任最优化当时的清洁工序。

 78%的受访者要求检测促净剂的浓度,而其间79%是滴定法进行检测的。

 只要49%的受访者进行外表活性剂浓度的检测,而其间的51%采用来丈量外表活性剂的浓度。

 33%的受访者有一个清洁剂主动配料的系统,但其间只要56%的人以为他们的配量是最优的。

 38%的受访者在考虑运用更好的办法,比方经过清洁池的监测及清洁池液体的过滤或替换来完成清洁工序的优化。

外表活性剂浓度接连丈量

图4 在清洗进程中接连丈量外表活性剂浓度

剖析标明,金属零件的清洁进程与其他出产进程〔如机械加工)比较,并没有彻底被把握。尤其是清洗进程中有接连操控输入(清洁剂、工件)和输出参数(替换液体,过滤),以及中心进程参数,无法确保零件济洁质量安稳。零件清洁的进程办理开展水平与进程牢靠性要求有抵触,因为83%的人说到这个这个状况,详细地说是因为进程的不安稳性而带来的损害赔偿。这个现实标明,83%的专业人士查询知道清洁进程缺乏的成果。

清洗作用与外表张力的联系

有一个关于经济与环保的优化潜力的观念。实质的清洗质量工艺参数(例如,清洁剂浓度及以耗费为导向的定量)规则只发作在单一的状况下。为了完成清洗进程的高牢靠性,找到了清楚明了的问题原因。在清洁进程中,很多不同可是又相关联的参数,以及短少成系统的配制剂及一些个人经历归纳。这些问题可以经过简略的进程参数的协助下用检测进程条件来得到解决。因而它需求一种可行的丈量技能,可以用于剖析以及接连或别离的进程检测。

不同的测验办法

图5丈量外表张力的不同办法

影响清洁才能的外表活性剂浓度可以经过丈量动态外表张力得到。别的可以经过丈量导电率及运用酸碱滴定的办法来操控促净剂的浓度。清洁剂浓度的接连检测可以依据耗费来确认需求添加多少清洁剂。经济环保的优化清洁进程包含:

1 削减运用清洁剂的本钱

2 防止漂洗池中清洁剂成分的积累

3 延伸清洁池的寿数

4 削减水及水污染处理本钱

因为可以测得外表张力的参数,使外表活性剂浓度的检测以及依据耗费来定量变为或许。因而,气泡压力法可用来丈量有用的外表活性剂的浓度,如图3.有用的外表活性剂是没有被油和污染物捆绑的,也没有附在金属外表。在清洁进程中,只要这些自在的外表活性剂才是有用的,可以构成胶束来去除金属外表的污染和油。

用丈量清洁进程中液体的外表张力来检测有用外表活性剂的浓度,使恰当地运用外表活性剂成为或许。需求添加额定的剂量时可运用丈量成果来验证。为了将检测程序可视化,图4显现出了在一个清洁池内接连丈量的成果。在开端预备时,首要可以看到水的外表力值(72.8mN/m,温度是20℃)。当添加外表活性剂时,外表张力减低。

清洗剂外表张力的测验办法

SITA丈量外表张力是以差压法为根底的。在测验进程中,气泡经过刺进液面下的毛细管中构成(如图5),有一个特别的传感器丈量气泡毛细管顶端的压力。动态外表张力是用最大和最小气泡压力差来核算,并运用校准系数K来表明。

σ=k·Δp,withΔp=pmax{pmin

气泡压力用纯净水校准张力。规范系数K取决于主动丈量用具,不依赖气泡的寿数。SITA差压法的规划原理大大简化了操作,因为丈量不再依赖于毛细管浸入液体中的深度。

相关于静态办法丈量外表张力,动态丈量办法可以丈量外表的外表活性剂的浓度高于临界胶束浓度(CMC),即工业清洗进程中常常运用的浓度规模,静态是无法测出超出CMC值的外表活性剂浓度。丈量的根底原理是外表活性浓度与外表张力进程值之间的量化联系。

动态外表张力取决于一个新构成的界面寿数。动态外表张力的差异在于不同界面寿数(气泡寿数,如图5)时有不同数量的外表活性剂迁移到新的界面上。用哪个气泡寿数作为最佳丈量点只需以下程序丈量一次就可以得知。在SITA的Auto形式下丈量某种特定的已知外表活性剂浓度的液体。最佳的气泡寿数值就是在外表张力丈量值差额最大的那点(如图6)。之后,测出一系列已知的外表活性剂浓度不同的参照样本作为参阅曲线。这样,依据测出的外表张力值就可以在参阅曲线中查过外表活性剂的浓度了。

丈量气泡的寿数

图6A丈量气泡的寿数

外表活性剂剖析参阅曲线

  图6B外表活性剂浓度剖析参阅曲线

关于需求确保高牢靠性的清洁进程,外表活性剂的浓度要坚持在特定的界限值内。

设定了清洁池的的特定外表张力规模后,用定时的丈量或许接连监测,以用来剖析以及监测外表活性剂在整个清洁进程的浓度。为了完成在进程或实验室中的高效丈量,丈量仪器有必要是牢靠的,快速的且易于操作的。手持式张力仪SITA DynoTester可以完成这些要求。清洗液的外表张力跟温度的丈量只要按一个按钮,几十秒内即可得出成果。而气泡寿数参数或均匀丈量数,都是预设的,并只能在办理形式下改动。这些特性最大极限地削减操作过错的危险。

丈量成果可以被保存在25个存储空间供后续点评。内置电源可以运用高达10小时,确保高灵活性。在不均匀的液体中,可挑选屡次读数主动取均匀值的办法添加丈量的牢靠性。因而,SITA DynoTester是丈量外表张力进程参数的一个新的经济的挑选。

图7显现定时丈量一个工厂清洁池的成果。外表张力值的简图显现了在安稳条件规模内的清洁进程的寿数。在最终一个漂洗池,外表张力到达跟水相同的值。这说明外表活性剂浓度削减到0。

外表张力仪检测

图7在清洁进程中运用手持式进行检测

在线接连丈量形式

图8 接连的在线丈量形式

接连的清洁池外表张力监测可以经过清洁池的支线管道来确保被丈量的液体能代表清洁池实际状况。在支线管道内被接连丈量的样本有必要是均质的,并且要坚持一个相同的温度水平。仪器内涵毛细管邻近有一个特别的,可答应缓慢活动的容器可以将对气泡的消极影响削减到最低并且可以防止颗粒堆积。活动的速度是2升/分钟,这确保了样本到达满意的均质并且不会反乳化,并且挨近清洁池的温度水平。

一个要害的问题是毛细管的寿数。在运用的时分,清洁池里成分的集合可以改动毛细管的特色。SITAg运用更巩固且不易被水沾湿的PEEK树脂资料的毛细管来替代一般玻璃毛细管来丈量气泡压力。PEEK资料以及毛细管结尾逐步增大的直径使毛细管效应减小到最低。这意味着液体难以进入毛细管内部(削减液体潮湿毛细管内部有残留而影响到下一次丈量)。在相同的条件下,一个传统的实验室毛细管有大约300小时的寿数,而优化的PEEK的毛细管寿数是其10倍以上。这种规划防止了颗粒累积,确保气泡长时间的再现性。

SITA DynoLine在线丈量技能是用来对接连的清洁池进行监测。这种全主动的设备可组组成工厂出产线的一部分,适应于加工及化工工厂的详细需求。它与其他传感器以及传统外表张力测验技能的不同点在于SITA DynoLine可以主动操控供给的样本,校准水以及主动清洗的程序。其他实质特征包含自我监控功用,过错检测以及发送无故障运转报警信号。因为自身定时的检测功用,毛细管特征发作的任何改动(如经过一个颗粒堆积的污染物),都可以被丈量仪器自身所辨认。

为了操控液体,设备在样本跟水之间有一个活栓,并且,它有一个压力传感器监测输入的压力。一切的丈量值可以保存在设备里一年,以记载丈量成果。设备的外表张力丈量成果可经过接口输出到其它设备或操控系统,然后使弥补外表活性剂的设备主动作业,并使清洁池可以坚持一个最佳的外表活性剂浓度规模(如图8)。

在许多外表处理进程的运用中,从车身到泵、轴承这样的精细零件,清洁进程经过检测和对清洁剂成分(外表活性剂和主动促净剂)的定量而成功地完成最优化。并且,可以用最少的水,清洁剂和动力来到达安稳而高质的清洁质量。

相关测验仪器

SITA便携式外表张力仪

SITA便携式外表张力仪

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