一种清洗掉金属制品内腔残留脱脂剂的方法
【专利摘要】一种清洗掉金属制品内腔残留脱脂剂的方法，它是在直流电场作用下用水来清洗的。其步骤有：（1）将待清洗金属制品完全浸没在设置有正负电极板的清洗槽之内的水中；（2）接通直流电源，让金属制品在清洗槽内的水温保持在20℃～60℃的情况下浸泡；其中，阳极电流密度在0.01～5mA/cm2之间选取，直流电压控制在3.5～12V之间；浸泡时间以达到仍然残留的脱脂剂不会影响硅烷化处理、电镀或喷漆效果的程度为止；（3）停止浸泡后，倒出金属制品内腔中的水，即完成清洗。本发明不仅能确保将脱脂剂残留清洗到满足要求的程度，尤其适合带内腔的金属制品；而且还能节省大量的水和清洗时间。另外又有成本低，设备简单，操作简便易行，不会对金属制品带来损伤的优点。
【专利说明】一种清洗掉金属制品内腔残留脱脂剂的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在对金属制品表面作硅烷化处理、电镀、喷漆等之前所进行的最后清洗的方法，尤其是清洗掉在金属制品的内腔表面上所残留的脱脂剂的方法。
【背景技术】
[0002]某些金属制品加工成型后，往往还有进行硅烷化处理、电镀、喷漆等为取得防锈、美化等效果的表面处理工序。由于金属制品在加工成型过程中，有的需要借助油或脂来辅助加工，有的又无法避免地会粘染上油污，所以，在作这种表面处理之前还需用脱脂剂(碱溶液、肥皂水等)来对金属制品的表面进行清洗。又由于脱脂剂本身也对硅烷化处理、电镀或喷漆的效果有不利影响，所以，在最后还须用洁净水来将附着在金属制品表面的脱脂剂残留也清洗掉，以达到不影响电镀或喷漆效果的程度。然而，即便是在金属制品的外表面，最后一次清洗也需要较多的水和较长的时间，才可能将脱脂剂残留去除到不影响硅烷化处理、电镀或喷漆效果的程度；而对于带有内腔的金属制品而言，特别是带有较深或较长的内腔(例如，通常为六米长的金属水管的内腔)，或者仅有较小开口的内腔(例如，仅有较小开口的汽车、摩托车油箱的内腔)，就是用了较长时间和较多的水，也仍然很难达到不影响硅烷化处理、电镀或喷漆效果的程度。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种比较容易达到不影响硅烷化处理、电镀或喷漆效果之程度的清洗掉金属制品内腔残留脱脂剂的方法。
[0004]实现所述目的之技术方案是这样一种清洗掉金属制品内腔残留脱脂剂的方法，与现有技术相同的方面是，它所用的清洗剂是水。其改进之处是，该方法是在直流电场作用下进行的；其步骤如下:
(1)将待清洗金属制品完全浸没在设置有正负电极板的清洗槽之内的水中；
(2)接通直流电源，让金属制品在清洗槽内的水温保持在20°C~60°C的情况下浸泡；其中，所述直流电场的阳极电流密度在0.01 mA/Cm2~5 mA/cm2之间选取,直流电压控制在
3.5V~12 V之间；浸泡时间以达到仍然残留的脱脂剂不会影响硅烷化处理、电镀或喷漆效果的程度为止；
(3 )停止浸泡后，倒出金属制品内腔中的水，即完成清洗。
[0005]从方案中可以看出，本发明在清洗金属制品内腔残留脱脂剂的过程中，首先是在直流电场作用下而将整个金属制品放在水中进行浸泡。由于碱溶液、肥皂水等脱脂剂均有带电荷的离子，而附着在金属制品内腔(因是将整个金属制品放在水中浸泡，自然也包括金属制品的外侧)的残留脱脂剂内的离子就会在直流电场作用发生定向转移，进而能够促使残留的脱脂剂快速地脱离其附着的金属制品内腔(和金属制品外侧)。因此，与现有技术相比较，本发明更能够确保将脱脂剂残留清洗到不影响硅烷化处理、电镀或喷漆效果的程度。尤其适用于带有较深或较长的内腔，以及仅有较小开口的内腔的金属制品。十分显然的是，本发明还能够节省大量的水和清洗时间。另外，与部分工厂采用激光清洗相比较，该本发明又有成本低，设备简单，操作简便、易行，不会对金属制品带来损伤的优点。
[0006]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步的说明。
【具体实施方式】
[0007]—种清洗掉金属制品内腔残留脱脂剂的方法，它所用的清洗剂是水。本发明中，该方法是在直流电场作用下进行的；其步骤如下:
(I)将待清洗金属制品完全浸没在设置有正负电极板的清洗槽之内的水中；
本领域的技术人员清楚，在没有特别说明的情况下，“清洗槽内的水”只能是工程概念的“水”而并非纯的h2o。
[0008](2)接通直流电源，让金属制品在清洗槽内的水温保持在20°C~60°C的情况下浸泡；其中，所述直流电场的阳极电流密度在0.01 mA/cm2~5 mA/cm2之间选取，直流电压控制在3.5V~12V之间；浸泡时间以达到仍然残留的脱脂剂不会影响硅烷化处理、电镀或喷漆效果的程度为止；
本领域的技术人员清楚，附着在金属制品的内腔和外侧的脱脂剂毕竟是残留量不大的“残留”，所以，在大多数情况下，将这些残留清洗掉85%就已经能够达到不会影响硅烷化处理、电镀或喷漆效果的程度了。浸泡时间显然与水温、直流电的电流密度和电压有关，且随着它们数值的增大，时间也缩短；在本发明限定的数值范围内，平均时间为60秒。
[0009](3)停止浸泡后，倒出金属制品内腔中的水，即完成清洗——完成对金属制品内腔(自然也包括外侧)表面附着的残留脱脂剂的清洗。
[0010]显然，若感到有必要，`还可以对金属制品内腔，乃至外侧再用清洁水冲洗一下。
[0011]披露到此，本领域的技术人员结合对本发明有益效果的了解，一定能够根据具体金属制品及其内腔尺寸的差别，在本发明参数范围内选定适当的具体数值来实现本发明的。为帮助水平比本领域的技术人员约低一些的普通技术人员在实施中取得更好效果，下面将对本发明所用水、电极的连接方式和电极作更进一步的介绍。
[0012]本领域的技术人员清楚，除纯的H2O之外，工程上所说“水”都含有能够使其成为导体的杂质。为避免过多的杂质所带来的不利影响，除应当选用洁净一些的水之外，还可以用电导率来衡量与控制所用水的洁净程度，具体是，步骤(1)所述水的电导率在0.QH1~0.tOins.cm ^ 1在之间选取。
[0013]本领域的技术人员清楚，正负电极板通常是插在清洗槽内的水中的。为能够更快地完全清洗，在步骤(1)所述的待清洗金属制品与电极板中的负电极板连接在一起。
[0014]如此连接后，不仅能够避免金属制品内腔中可能存在的电场屏蔽，而且会因金属制品本身在实际上也成为了“负极”，在直接在金属制品的内腔(和外侦彳)的表面产生阴极反应而出现气泡，这些气泡能够快速地带走残留脱脂剂的离子，进而快速地清洗掉残留脱脂剂。
[0015]为确保更好效果，步骤(1)所述直流电场的负电极材料与待清洗金属制品的材料相同，正电极为石墨电极板或镍电极板。
[0016]本发明通过了对比性的实验验证。验证所用金属制品为同样大小的摩托车油箱，且事前人为地在它们的内腔中涂上等量的同种润滑油(证明了内腔中的效果，外侧就肯定没有问题，故实验仅针对内腔进行)。因实验验证是通过钠离子选择电极来检测钠离子以判断最终清洗效果的，所以，去除各摩托车油箱内腔中污染的润滑油时，其脱脂剂均是质量百分比浓度为15%的等量的氢氧化钠(NaOH)溶液。
[0017]由于用钠离子选择电极的标准使用方法，不能直接测量附着在摩托车油箱内腔表面上的钠离子，所以，在对比清洗前，先分别在各摩托车油箱内腔中注满相同温度的同样洁净的水，均在20秒后立即测量水中的钠离子(用％表示)。对比清洗时，倒掉这些水。之后，对比例采用现有技术的方法，验证例的方法与步骤与【具体实施方式】所述相同。对比清洗后，将摩托车油箱从清洗槽中取出来，再用同样方法来测定各摩托车油箱内腔里保留下的清洗水中的钠离子(用表示)。最后下式计算出清洗率:
nh — m, ,
^~—-- X 100%
M2
验证结果见下验证表1和验证表2。
[0018]验证表1浸泡时间均为90秒的效果对比。
[0019]注:为计算用水量的差别，对比例也采用浸泡清洗的方法。只是，中间全部换水两次，即其浸泡三次，并将换水时间从总时间中扣除掉，以保证对比例有足够的90秒浸泡时间。表中的“连接与否”是指验证中是否采用了“待清洗金属制品与电极板中的负电极板连接在一起”的具体措施(填写了符号“〇”的，表示已经连接；没有填写的，表示未连接)。
_对比例〗mm验证例！验证例2验证例3验证例2
【权利要求】
1.一种清洗掉金属制品内腔残留脱脂剂的方法，它所用的清洗剂是水；其特征在于，该方法是在直流电场作用下进行的；其步骤如下: (1)将待清洗金属制品完全浸没在设置有正负电极板的清洗槽之内的水中； (2)接通直流电源，让金属制品在清洗槽内的水温保持在20°C~60°C的情况下浸泡；其中，所述直流电场的阳极电流密度在0.QlmAfcm2~SfflJ/c?2之间选取,直流电压控制在3.5V~12V之间；浸泡时间以达到仍然残留的脱脂剂不会影响硅烷化处理、电镀或喷漆效果的程度为止； (3 )停止浸泡后，倒出金属制品内腔中的水，即完成清洗。
2.根据权利要求1所述清洗掉金属制品内腔残留脱脂剂的方法，其特征在于，步骤(1)所述水的电导率在0.0ObmstCm 1~0.5ms%cm ^ 1在之间选取。
3.根据权利要求1或2所述直流电场的负电极为铁板，其特征在于，在步骤(1)所述的待清洗金属制品与电极板中的负电极板连接在一起。
4.根据权利要求1或2所述直流电场的负电极为铁板，其特征在于，步骤(1)所述直流电场的负电极材料与待清洗金属制品的材料相同，正电极为石墨电极板或镍电极板。
5.根据权利要求3所述直流电场的负电极为铁板，其特征在于，步骤(1)所述直流电场的负电极材料与待清洗金属制品的材料相同，正电极为石墨电极板或镍电极板。
【文档编号】C25F1/00GK103510147SQ201310523590
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2013年10月30日
【发明者】赵朔, 李立新, 羡小超, 周志明, 陈明禄, 谭世语, 田党鹏, 向军, 张勇, 周亮, 孙雷明 申请人:重庆大学