Предотвращение проблем с адгезией из--за парафина
Coatings Today 21.09.2020
Ответов 1
Просмотров 362

В последнее время мы сталкиваемся с множественной потерей адгезии на линии щелочного цинкования и выяснили, что это связано с новым заказом. Мы получили паспорт безопасности на используемую смазку и узнали, что в ней содержится парафин. Как его лучше удалить?

Coatings Today

Во-первых, почему парафин считается хорошей добавкой? В металлообрабатывающей промышленности основное внимание уделяется смазкам, которые продлевают срок службы инструментальной оснастке, используемой при производстве продукции. Одной из самых эффективных добавок для смазочно-охлаждающих жидкостей с такими характеристиками является парафин.

 

Парафин, который принято называть воском, используется в качестве основы. Воск помогает смазке прилипать к деталям во время любой операции металлообработки. Парафин прилипает к металлу и образует смазывающую пленку на режущей кромке. Пленка предотвращает ослабление металла на режущей кромке и способствует повышению качества готового продукта.

 

Иногда производители меняют смазочные материалы для улучшения характеристик или снижения затрат и могут знать, а могут и не знать, что смазка содержит парафин (или воск).

 

Некоторые виды деталей могут изготавливаться двумя разными производителями; один из них может использовать парафиновые смазки, а другой - нет (чем объясняется в некотором роде непостоянный процент брака для покрытчика). Если детали находятся на хранении в течение более длительного времени до нанесения покрытия, парафин удалить труднее.

 

После того, как парафин был нанесен и выполнил свое предназначение, его необходимо эффективно удалить с поверхностей, чтобы избежать негативного воздействия при выполнении других операций последующей обработки. В данном случае обработка - это нанесение гальванического покрытия для обеспечения коррозионной защиты и улучшения внешнего вида для потребителя.

 

Для специалистов по нанесению покрытий остатки парафина или пленка служат причиной слабой адгезии, медленного образования пузырей и других признаков снижения качества покрытия, включая низкую стойкость к коррозии.

 

Как мы эффективно удаляем такие загрязнения?

 

Классический способ удаления парафиновых (восковых) масел - это выдержка в щелочном очистителе при температуре выше точки плавления воска. Обычно в диапазоне 160–180 °F. Такая тактика позволяет успешно расплавить воск с поверхности детали, однако пленка, оставшаяся на детали после очистителя, будет высвобождать воск на последующих стадиях водной промывки, при которых используются более низкие температуры. Это приводит, как минимум, к двум проблемам: воск повторно осаждается на детали, особенно если на следующих стадиях процесса предполагается кислотная активация, и парафин переносится дальше, в следующие стадии технологической линии.

 

В гальванических цехах обычно используют щелочные очистители на водной основе. Традиционно в их состав входят компоненты, обеспечивающие три типа очищающего действия:

 

  • омыление — масла и жирные кислоты химически превращаются в мыло;
  • моющее действие — поверхностно-активные вещества (смачивающие вещества) снижают межфазное поверхностное натяжение между подложкой и поверхностными загрязнениями, позволяя очищающим растворам проникать и вытеснять масла с поверхности;
  • эмульгирование — образование суспензии частиц и масел в водной фазе очистителя благодаря использованию смесей ПАВ.

К сожалению, воск нельзя эффективно удалить с поверхности ни одним из этих средств, поэтому для удаления остатков парафина важен четвертый метод очистки, называемый химическим растворением.

 

Распространенное химическое правило, известное всем студентам, гласит: “подобное растворяется в подобном”. Этот постулат означает, что вещество лучше всего растворяется в растворителе с подобным химическим строением. В данном случае сходство связано с типом химических связей, которые удерживают атомы соединения вместе.

 

Говоря в общем, химические связи могут быть ионными или ковалентными. Кристаллы удерживаются благодаря притяжению двух противоположно заряженных ионов (ионная и полярная связь). Ковалентная связь образуется связывающей электронной парой (неполярная связь). Существуют и другие, промежуточные случаи, когда распределение электронов неравномерно - полярные ковалентные связи, но это выходит за рамки нашего обсуждения.

 

Что касается растворимости, неполярные (ковалентные) соединения лучше растворяются в неполярных растворителях. Поэтому соли и другие кристаллические соединения, которые являются довольно полярными, хорошо растворяются в воде, которая также полярна.

 

Поскольку остатки воска по своей природе неполярны, они будут растворяться только в неполярных растворителях, таких как толуол, бензол или др. Конечно, такие специфические растворители сегодня не применяются во многих гальванических цехах.

 

“Подобные” жидкости должны смешиваться, в то время как “неподобные” жидкости смешиваться не будут, а будут разделяться. Это похоже на то, что происходит при смешивании масла и воды - они быстро разделяются на отдельные слои.

 

Многие современные растворители представляют собой смеси различных неполярных жидкостей, и большинство из них растворяет воск и подобные вещества. Они различаются по токсичности, канцерогенности, воспламеняемости и плотности, но неполярные растворители, как можно ожидать, исходя из их химического подобия, будут довольно хорошо смешиваться друг с другом.

 

Спирты (этанол, метанол и т.д.) находятся примерно в середине диапазона полярности. Они смешиваются как с полярными веществами (например, скотч и вода), так и с неполярными веществами (например, духи, которые представляют собой смесь эфирных масел и спирта). Поэтому для удаления остатков воска можно эффективно и безопасно использовать многие виды спиртов.

 

Итак, как же согласно этой теории избежать брака, если его основной причиной является парафин?

 

Простыми словами, есть определенные виды водорастворимых растворителей, входящие в состав комплексов добавок, которые помогут удалить воск при использовании систем очистки на водной основе. Такие добавки обычно добавляют в имеющиеся ванны с очистителями в низкой концентрации, и они эффективно растворяют воск.

 

Грег Террелл - директор по развитию бизнеса в компании Coventya.

 

Сайт: www.coventya.com.