電解脫脂是將金屬浸在特定的電解液中,通上直流電進行電解處理,以達到脫脂的目的。要脫脂的工件可以是陰極,也可以是陽極。工件是陰極的叫陰極電解脫脂,工件是陽極的叫陽極電解脫脂。電解脫脂比化學脫脂效率高得多,并且脫脂徹底。
  將金屬工件作為一個電極,浸在電解液中,通入直流電時,由于極化作用,金屬-溶液界面的界面張力降低,溶液很容易滲透到油膜下的工件表面,發生還原或氧化反應,析出大量的氫氣和氧氣。它們脫離金屬表面浮出,產生強烈的攪拌作用,猛烈地沖擊和撕裂油膜,使吸附在工件上的油膜被碎成細小的油珠,迅速與工件脫離,進入溶液后成為乳濁液,從而達到脫脂的目的。
  鋁合金化學性質活潑,陽極電解會生成陽極氧化膜,或發生腐蝕溶解,所以不能使用陽極電解脫脂。鋁合金沒有氫脆現象,可以使用陰極電解脫脂。電解脫脂液一般是堿性的。

影響電解脫脂的各種因素:

  1.氫氧化鈉的濃度
  氫氧化鈉是強電解質,其水溶液導電能力強(濃度越高,導電能力越強)、電流密度大、脫脂速度快。氫氧化鈉對鋼鐵有鈍化作用,可以防止鋼鐵工件在陽極電解脫脂時腐蝕。氫氧化鈉對鋁合金有強烈的腐蝕性,所以不能用于鋁合金的電解脫脂。
  2.表面活性劑的選擇
  電解脫脂時,表面活性劑的作用已降到次要地位。通常不大量使用OP-10、烷基硫酸鈉、清洗劑6501、6502及肥皂等表面活性劑。因為他們的發泡能力強,若電解脫脂液中大量添加上述成分,工作時產生的大量含有氫氣、氧氣的泡沫會覆蓋整個槽液表面,長期堆積難以散去,遇到電極接觸不良產生的電火花,極易爆炸。因此,電解脫脂液中通常只加入磷酸三鈉、碳酸鈉、硅酸鈉和低泡表面活性劑。動物油和植物油在電解過程中會被加速除去,在堿性狀態下,由于皂的生成會導致槽液泡沫越來越多。當槽液上面的泡沫太多時應及時驅散、取出和放進工件時要及時切斷電源,不能帶電上下槽,避免發生爆炸,防止發生安全事故。
  3.電流密度
  提供電流密度,可以提高脫脂速度和改善深孔與不通孔內的脫脂效果,但電流密度太高時,會形成大量的堿霧,污染車間里的空氣,還可能腐蝕工件。不僅在陽極脫脂時產生腐蝕作用,鋁合金工件在陰極脫脂時,電流密度太大,也會因陰極區溶液的PH值升高,而溶解腐蝕。合適的電流密度,保證析出足夠的氣體,才能將工件表面的油污清除干凈,一般為3A/dm2~10A/dm2。
  4.溫度
  提高溫度可降低電解液的電阻,增加電流密度,促進油污的皂化和乳化作用,加快脫脂速度,提高脫脂效率,節約電能。但溫度過高,不僅消耗大量的熱能,熱蒸汽污染車間的空氣,惡化勞動條件,還可能腐蝕鋁合金工件。合適的溫度是35℃~60℃。槽液的溫度一般低于化學脫脂,電解脫脂主要靠電解時產生的氣體對油污剝離,同時使溶液的乳化、皂化的作用大幅度加強。一般來講相同的油污用電解脫脂較化學方法效率要高很多。
  5.槽體和電極材料
  鋁合金的電解脫脂槽,應使用鋼質或襯鋼材料,但不能把鋼槽當電極使用。若鋼槽參加電解,就會破壞鋼槽的防腐層,導致鐵元素溶入電解液中,使電解液被污染而報廢。電極可以用不溶性材料制成,如石墨、不銹鋼、鎳板等。

2011年06月30日

金屬前處理--脫脂

電解脫脂


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