فراصوت تجهیز ایرانیان

هر آنچه از التراسونیک می خواهید…

روش های شستشوی صنعتی

مالش دستی
درجه تمیزکاری
4
کنترل فرآیند
3
هزینه سرمایه گذاری
7
هزینه عملیات
5
غوطه وری
درجه تمیزکاری
3
کنترل فرآیند
6
هزینه سرمایه گذاری
8
هزینه عملیات
8
امولسیونی
درجه تمیزکاری
5
کنترل فرآیند
6
هزینه سرمایه گذاری
7
هزینه عملیات
8
پاشش اتوماتیک کانوایری
درجه تمیزکاری
7
کنترل فرآیند
9
هزینه سرمایه گذاری
4
هزینه عملیات
6
التراسونیک
درجه تمیزکاری
10
کنترل فرآیند
9
هزینه سرمایه گذاری
1
هزینه عملیات
6

1. انتخاب روش­ شستشوی صنعتی

برای پاکسازی سطوح از ترکیبات آلاینده روش­ های مختلفی وجود دارد که میزان بازده هر کدام به شرایط به کارگیری بستگی دارد. با در نظر گرفتن اهمیت فرآیند شستشو در صنعت پوشش دهی سطوح ضروری است تا فرآیندهای گوناگون تمیزکاری مورد بررسی قرار گیرد. توجه به انواع آلاینده­ هایی که سطوح مختلف را می­ پوشانند، نشان می­ دهد که برای ایجاد یک فرآیند با راندمان بالا می ­بایست روش شستشوی مناسب انتخاب شود. برای انتخاب یک روش، فاکتورهای زیادی را باید مد نظر قرار داد و با توجه به آن عوامل، روش بهینه را انتخاب نمود. برخی از این عوامل عبارتند از:

  • هزینه فرآیند
  • جنس سطح پایه
  • نحوه جابجایی مواد
  • شرایط مورد نیاز سطح
  • جنس ذرات آلاینده سطح
  • میزان شستشوی مورد نیاز
  • در دسترس بودن تجهیزات
  • مسائل زیست محیطی فرآیند
  • مقدار مساحت تحت شستشو
  • چگونگی کیفیت سطح برای پذیرش پوشش ­های بعدی نظیر فسفات، رنگ و آبکاری

 

2. انواع روش ­های شستشوی صنعتی

انواع روش­ های شستشوی صنعتی استفاده شده عبارتند از: روش سایشی، شستشو با حلال، شستشو با بخار حلال، شوینده­ های امولسیونی، شوینده­ های قلیایی امولسیونی، شستشوی قلیایی الکترولیتی، شوینده­های اسیدی، استفاده از بستر نمک مذاب و شستشو با امواج التراسونیک که به ترتیب روش سایشی حداقل بازده و روش التراسونیکی حداکثر بازده را در شستشو دارند و به دلیل تفاوت­ های موجود بین شستشوگرها، فرآیند را بر اساس میزان تمیزی مورد نظر و ماده شیمیایی مورد استفاده انتخاب می­ نمایند.

برای انتخاب یک روش شستشو باید عملکرد واکنش ­های بین محلول شوینده و مواد آلاینده سطح را بطور دقیق بررسی نمود و سپس با تعیین واکنش ­هایی که برای تمیزکاری سطح باید انجام شود، فرآیند و روش مناسب انتخاب شود.

 

2.1. شستشو با حلال

در این روش آلاینده ها در یک محلول آلی حل شده و به این ترتیب از سطح جدا می شوند. حلال های مورد استفاده معمولاً تری کلرواتیلن ، متیلن کلراید ، تولوئن و بنزن هستند.
با روش های متفاوتی می توان سطح را در تماس با حلال قرار داد. این روش ها عبارتند از:
• مالیدن حلال روی سطح قطعه
• غوطه ور کردن قطعه در مخزن حلال
• پاشش حلال روی سطح قطعه
• استفاده از بخار حلال
در روش تمیزکاری با بخار حلال، قطعه درون توده ای از بخار غوطه ور شده و به دلیل میعان بخار حلال بر سطح قطعه آلاینده ها از آن جدا می شوند، در نتیجه سطح پاک می شود. با افزایش دمای بخار، فعالیت حلال بیشتر شده و بازده شستشو بیشتر می شود.
عملیات اصلی که در شستشو با حلال به مراحل تمیزکاری اضافه می شود، پاکسازی کلی سطح پس از پایان تماس با حلال است که بوسیله آن، باقیمانده های حلال از سطح پاک می شوند. عیب این روش اضافه شدن تعداد مراحل و اثرات منفی زیست محیطی است. به همین علت است که فرآیندهایی دیگر جایگزین این روش شده اند. معمولاً در تمیزکاری روش هایی انتخاب می شود که از نظر زیست محیطی و دفع ضایعات مناسب تر باشد.

 

2.2. شستشوی امولسیونی

در این روش بین ذرات آلاینده و محلول امولسیون کننده واکنش فیزیکی صورت می گیرد که در نتیجه آن آلاینده ها از سطح جدا شده و در محلول معلق می شوند.
عمده این تمیزکننده ها محلول هایی بر پایه آب و یا بر پایه حلال هستند. به عنوان مثال می توان امولسیون های هیدروکربنی مانند کروزن را نام برد. معمولاً برای پایداری امولسیون، عوامل چلیت کننده به محلول افزوده می شود که عوامل کمپلکس کننده هستند که به صورت دو ظرفیتی با آلاینده ها ترکیبات کمپلکس ایجاد می کند.

3.2. شستشوی قلیایی

این روش از موثرترین روش های تمیزکاری است. در حین پاکسازی سطح واکنش های شیمیایی و فیزیکی انجام شده باعث بهبود کیفیت تمیزکاری می شود.
ترکیبات این محلول ها عبارتند از:
• فعال کننده سطوح
• تجزیه کننده ها
• صابونی کننده ها
• امولسیون کننده ها
• چلیت کننده
• پایدار کننده ها
• افزایش دهنده های سطح تماس
پدیده صابونی شدن یک واکنش شیمیایی است که در آن محلول شوینده با روغن های آلاینده تشکیل صابون می دهند. این عمل باعث کاهش کشش سطحی آلاینده ها شده و آن ها را از سطح جدا می کند. به جز مرحله صابونی شدن باقی مراحل واکنش های فیزیکی هستند. در این حالت ذرات آلاینده بر سطح محلول شناور شده، سوسپانسیون ایجاد می کنند. ذراتی که به صورت الکتریکی با سطح پیوند دارند توسط عوامل مرطوب ساز احاطه شده، بار الکتریکی شان خنثی گشته و در محلول شناور می شوند. سرانجام به صورت لجن در ته مخزن انباشته می شوند. صابونی شدن یک واکنش شیمیایی است که در آن اِستر طی یک واکنش برگشت ناپذیر به الکل و اسید تجزیه می شود. محصولات این واکنش توسط فعال کننده های سطحی -که در محلول شوینده قلیایی وجود دارند- به راحتی از روی سطح پاک می شوند.
اگر خاصیت قلیایی محلول توانایی هیدرولیز کردن مولکول های اِستر را نداشته باشد، کف قابل ملاحظه-ای در آن ایجاد شده که این کف محصول واکنش ایجاد شده بین شوینده و روغن روی سطح است.

4.2. شستشوی الکترولیتی

در تمیزکاری الکترولیتی جریان الکتریکی از داخل محلول حاوی قطعه عبور کرده و باعث ایجاد آشفتگی روی سطح قطعه می شود. این آشفتگی جدا شدن ترکیبات آلاینده را تسریع می کند.
در تمیزکاری الکترولیتی می توان به صورت آندی و کاتدی عمل نمود. تمیزکاری آندی را تمیزکاری معکوس و تمیزکاری کاتدی را تمیزکاری مستقیم می گویند.
گاز متصاعد شده طی تمیزکاری کاتدی هیدروژن است در حالی که در فرآیند آندی گاز اکسیژن آزاد می شود. آزاد شدن حباب های گاز موجب ایجاد آشفتگی روی سطح قطعه گردیده و این آشفتگی جداسازی آلاینده را راحت تر می کند. در ميان روش هاي مختلف تميزكاري پرهزينه ترين روش، فرآيند الكتروليتي است و دليل آن غلظت بالاي محلول و هزينه تأمين نيروي برق است.

5.2. شستشوی سایشی

در این فرآیند مخلوطی از آب یا هوا با ذرات ساینده روی سطح قطعه پاشیده می شود. فشار پاشش ذرات ساینده سبب جدا شدن آلودگی ها از سطح می شود. برای تمیزکاری قطعات در ابعاد گوناگون، ذرات ساینده متنوعی موجود است. در مواردی که سطح قطعه بزرگ باشد، از این روش برای جدا کردن رنگ ها و رسوبات سنگین استفاده می شود.
برای سطوح فولادی که به تردی ناشی از تشکیل حباب هیدروژن حساسیت دارند، روش سایش نسبت به روش های دیگر ارجحیت دارد. همچنین این روش با ایجاد ناهمواری روی سطوح، سطح فلز را برای پذیرش رنگ آماده می کند، بطوریکه پوشش های واسط توانایی چسبندگی به سطح را پیدا می نمایند.

6-2- شستشوی اسیدی

تمیزکاری اسیدی روشی است که معمولاً توام با روش های دیگر انجام می شود. اسیدها قابلیت حل کردن اکسیدهای نامحلول در حلال های دیگر را دارند و براي رفع زنگ زدگي و ديگر عوامل ناشي از خوردگي به كار مي روند. در برخي موارد نيز براي ايجاد پوشش فسفاته، سطح را فعال مي كنند.
اسیدهای معدنی نظیر اسید نیتریک، اسید کلریدریک، اسید سولفوریک و اسیدهای آلی مانند اسید سیتریک، اگزالیک، استیک و گلوکونیک مهمترین اسیدهایی هستند که در این روش استفاده می شوند. اسید فسفریک عامل خورنده مناسبی برای فلزات غیرآهنی مانند مس، قلع، آلومنیوم و روی است. این اسید برای افزایش چسبندگی پوشش ها به سطح فلزات کاربرد دارد.
معمولاً مناسب ترین ترکیب برای تمیزکاری و ایجاد ناهمواری سطوح محلول فسفات آهن به همراه عوامل شوینده است. دماي فرآيند تميزكاري اسيدي و زمان روغن زدایی توسط آن معمولاً نسبت به پاك كننده هاي قليايي پايين تر است.

7.2. شستشو با نمک مذاب

اگرچه در این روش دمای عملیات بسیار بالا است و هزینه گرم کردن سیستم عامل مهم عدم استفاده از آن است، اما برای جداسازی ذرات آلاینده به خصوص رنگ ها و رسوبات سنگین بسیار مناسب عمل می کند.

8.2. شستشوی التراسونیکی

در این روش امواج صوتی با فرکانس بالا از درون مخزنی که حاوی محلول های اسیدی، قلیایی یا حلال ها است عبور می کند. عبور این امواج از درون محلول سبب ایجاد آشفتگی محلول شده و در نتیجه حباب های ریزی در آن تشکیل می شود. این حباب ها با دما و فشار بسیار بالا با سطح قطعه برخورد کرده و به خاطر دما و فشار زیاد و سرعت برخورد بالا متلاشی می شوند که نتیجه این امر شکستن پیوند بین آلوده کننده ها و سطح است. راندمان این روش بسیار بالا است و برای پاک سازی سطوح با هندسه پیچیده بسیار موثر است. عیب اصلی این روش هزینه عملیاتی بسیار بالاست. این هزینه به صرفه تامین نیروی برق و مبدل های گرم کننده سیستم می شود.
از کاربردهای معمول این روش می توان به زدودن براده و روغن های ماشین کاری، پاک کردن سطح قطعات پولیش و سمباده زنی شده قبل از عملیات پوشش دهی اشاره کرد از سایر کاربردهای این روش می توان به شستشوی موارد زیر اشاره کرد:
• پیستون ، انژکتور
• وسائل اپتیک
• پره های توربین
• تجهیزات داروئی
• رشته ساز نساجی
• بدنه شیرهای ABS
• تجهیزات ظریف الکترونیک
• کانی ها در حالت سوسپانسیون
• نازل های سوخت رسانی موتورهای دیزلی
• مبدل های حرارتی
استفاده از شستشوی التراسونیک به علت محدودیت در استفاده از فلوروکلروکربن ها افزایش یافته است. بر اساس این محدودیت ها بسیاری از تولیدکننده از روش های شستشوی غوطه وری به جای روغن-زدایی با بخار با استفاده از حلال استفاده می کنند.

مزایای شستشوی التراسونیک

از مزایای این روش می توان به موارد زیر اشاره کرد:
• قابلیت اتوماسیون
• تمیزی نسبتاً کامل
• کاهش هزینه شستشو
• سرعت شستشوی فوق العاده زیاد
• مصرف کمتر مواد حلال و شوینده
• شستشوی همزمان قطعات زیاد با هم
• شستشوی قطعات از جنس های مختلف
• قابلیت شستشوی منافذ ریز و دور از دسترس
• قابلیت شستشوی قطعات و مواد با مقاومت سطحی گوناگون
• مضرات محیط زیستی کمتر
• نیاز به آموزش پرسنل کمتر
همچنین چون التراسونیک به راحتی به شکاف ها، حفره ها نفوذ می کند، مجموعه های مونتاژی نظیر چرخدنده ها و سایر مکانیزم ها اغلب بدون نیاز به دمونتاژ به راحتی تمیز می شوند.

3. ملاحظات و مسائل مهم در مورد سطح پایه

از مهمترین فاکتورها برای انتخاب یک فرآیند، جنس سطح پایه و نوع آلاینده های آن است که باید به طور دقیق بررسی شود. به عنوان نمونه آلومینیوم به سرعت توسط مواد قلیایی یا اسیدی خورده می شود و منیزیم در مقابل محلول های قلیایی با PH بالاتر از 11مقاوم است، اما توسط اغلب اسیدها خورده می شود. مس اگرچه در برابر محلول های قلیایی پایدار است ولی در مقابل اکسیدهای اسیدی مثل اسید نیتریک ضعیف عمل می کند. اسیدها و قلیاها خاصیت خورندگی روی و کادمیم را دارند. فولادها در برابر مواد قلیایی پایدار بوده ولی توسط تمامی اسیدها خورده می شوند. فولادهای ضدزنگ در مقابل محلول های اسیدی و قلیایی مقاوم هستند؛ البته این پایداری وابسته به درصد آلیاژی آن است. در جدول 1 چندین روش شستشو با یکدیگر مقایسه شده است.

دستگاه تولید کلاه یک بار مصرف

ساخته شده توسط شرکت فراصوت تجهیز ایرانیان

بازدید +