机械加工清洗工艺分析论文
摘要：清洗是机械加工过程中的一个重要环节。具体操作中，要根据不同产品和要求，选择不同的清洗方式、清洗溶剂和清洗设备，达到所要求的清洗效果。
关键词：污染物分类；清洗方法；清洗剂选择；洁净度检测
一、污染物分类
污染物虽然来源各有不同，但大体可分为无机污染物和有机污染物两类。机械加工过程中产生的污染物分类如下。1.无机污染物包括磨料微粒，弥散在空气中的灰尘，金属粉末及铁锈、氧化物等，一般可用物理方法去除，对于铁锈等金属氧化物，一般用酸洗方式去除。2.有机污染物分为天然有机污染物和人工合成有机污染物，可用碱性溶液去除。矿物油脂，如各种机械油和石蜡等，此种油脂可用溶剂去除。热粘附着物，如摩擦或淬火后油被烧焦而生成的积碳等，可用酸或金属清洗剂洗除，机械抛光亦有效。其他污染物，如涂料、粘结剂、油墨等，可用溶剂去除。
二、清洗方法及适用范围
1.手工擦洗。操作简单，装备简易，但效率低，溶剂挥发会危害人的健康，质量无法保证。多用于单件或小批量产品，已趋向被淘汰。2.浸洗。把工件浸泡于清洗溶液中一定时间即可达到清洗目的。操作简便，易于实现自动控制。主要用于大批量且油污粘附力较低的产品。3.压力喷洗。是靠压力冲刷和清洗剂去污的双重作用来洗涤工件。其特点是清洗效果好，但设备较复杂，不适用于复杂零件。4.电化学清洗。即电解除油或除锈，可获得较为彻底的清洗效果。一般用于最终清洗或电镀前清洗。缺点是投资大、耗电高。此法用于清除金属粉末，去除不锈钢的氧化皮。5.超声波清洗。超声波清洗洁净度高，可根据污垢性质选择各种清洗剂，是中小型零件，特别是带有深孔、凹槽等复杂零件最终清洗的理想手段，值得进一步推广应用。其缺点是设备投资较大，有噪声。6.汽相清洗。其特点是清洗效果好，但设备复杂，溶剂蒸汽有毒性，对设备和工件亦有一定腐蚀。主要用于形状复杂的小型工件，目前应用不广。
三、清洗剂的选择
一般认为，溶解力、表面活性力、化学反应力和物理力是清洗的四要素。溶解力是指溶解油污的溶剂作用，有机溶剂去污主要靠此。表面活性力包括渗透润滑力、分散力、乳化力和增溶力，是金属清洗剂去污的四种作用。化学反应力是指碱等作用化学反应而达到去污目的。物理力是指加热、搅拌、擦洗、振动及超声波等使油污分离的机械作用。清洗剂按其特性可分为如下四类：1.溶剂。主要用于清洗油脂，目前使用普遍，如汽油、煤油、氯乙烯、二甲苯等。由于其毒性及易燃易爆性，正逐渐被金属清洗剂所替代。2.酸。主要用于除去锈斑等金属氧化物，其最大缺点是酸在溶解氧化皮的同时也溶解金属基体，而且温度越高，浓度越大，溶解速度就越快。酸洗结束后，应进行中和及水洗，以防残酸对工件的腐蚀。3.碱。碱洗是借助碱与动植物油的皂化作用进行的。皂化是指脂被碱水解，生成溶于水的甘油和肥皂从而达到清洗目的。对于不能皂化的油脂，通过浸润、分散、乳化过程，也能使其脱离工件表面。在碱盐中加入少量表面活性剂，其洗涤能力大大提高，通常称为碱性合成剂。4.化学清洗剂。主要由表面活性剂、碱性助剂、缓蚀剂、防锈剂、消泡剂等组成。化学清洗剂可用于各种清洗方式。由于化学清洗剂有节约油料、降低清洗成本、消灭火患、减轻环境污染、提高产品清洁度的优点，因此将会得到越来越广泛的应用。
四、清洗效果的评定和检测
机械零件经过清洗后，必须有一套检测表面洁净度的标准和方法加以检测和评定。常用的检测方法有：1.目测法。肉眼观察工件，通过平滑度、光泽等进行评定。2.擦试法。用洁净布擦试工件表面，根据布的`污染状态来评定洁净度。3.挂水法。将工件表面用清水浸湿，观察水在表面的附着状态。水膜不附着的部分说明尚有油污存在。4.称重法。将试片挂涂机油，称重后上摆洗机摆洗数分钟，再称重。从而检验清洗效果。也可把涂油试样按照清洗工艺进行清洗，根据清洗前后的重量评定清洁程度。5.电镀法。工件清洗后施行电镀，根据电镀层状态评定清洁度。6.荧光染料法。荧光染料在黑暗中被紫外灯（不可见光）照射后能发出荧光。利用该原理，事先在油污中加入荧光染料，通过荧光观察清洗后残留油污情况。也可在清洗后采用喷雾法使荧光染料液吸附在油污上进行鉴别。用荧光分度计，还可方便地进行定量检测。综上所述，机械制造零件的清洗，既是普通、常用的工艺方法，又是严格、复杂的工艺环节。在当前大力提倡减少环境污染的时代，应采用先进的工艺技术与清洗设备，改善落后清洁工艺，制定清洗质量标准和检测手段，既提高产品生产质量，又减少或避免污染物的产生和排放，减轻或消除其对人类健康和环境的污染和危害。
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