梁劍鋒
(深圳市誠(chéng)慧豐精密科技有限公司,廣東深圳 518000)
金屬零件在進(jìn)行加工的過程中,會(huì)出現(xiàn)各種情況,其中防銹和除銹的工作尤為重要。影響其產(chǎn)生的因素比較多,可以根據(jù)實(shí)際情況采用不同的方法來進(jìn)行防銹和除銹。金屬零件如果在存放過程中,沒有進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Wo(hù),空氣中的潮濕氣體就會(huì)和金屬表面相接觸,當(dāng)濕度達(dá)到一定程度,對(duì)金屬的表面就會(huì)造成破壞,形成一種銹跡,也就是銹蝕。而在生產(chǎn)加工過程中,因?yàn)榻饘侔l(fā)生銹蝕帶來的經(jīng)濟(jì)損失占比也越來越大。為了減少企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失,避免金屬零件出現(xiàn)銹蝕的情況,要分析金屬零件腐蝕的原因,掌握防銹和除銹。
金屬零件的材料和外界的一些材質(zhì)等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),會(huì)損壞金屬零件表面的現(xiàn)象,被稱為是化學(xué)腐蝕,而化學(xué)腐蝕只是一種單一的化學(xué)反應(yīng)。比如,金屬零件的表面,在干燥的環(huán)境當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生氧化,但是金屬材質(zhì)的不同,氧化的性質(zhì)也是不同的。有的是在零件的表面形成一層氧化膜,使外部和金屬的表面進(jìn)行分割,起到了一種保護(hù)的作用。但是有的氧化物,會(huì)讓金屬表明遭受到腐蝕,而且腐蝕的速度會(huì)隨著時(shí)間的推移逐漸加快。金屬零件的氧化速度,通常情況下氣溫越高,氧化越快。為了讓金屬零件的表面不出現(xiàn)銹蝕的情況,就要避免或者阻止金屬表面和氧化物的接觸。
在腐蝕的過程中,如果產(chǎn)生電流,這種腐蝕就叫作電化學(xué)腐蝕。根據(jù)金屬的材質(zhì)不同,有一些金屬中會(huì)含有一些其他物質(zhì),而不同的金屬組成結(jié)構(gòu)也不同。比如,當(dāng)某一種金屬具有一定導(dǎo)電性能的時(shí)候,把它和導(dǎo)電的溶液相接觸,就會(huì)出現(xiàn)電流,而電流低的金屬就會(huì)被腐蝕。所以說腐蝕除了金屬本身的化學(xué)性質(zhì)以外,還和金屬的材料結(jié)構(gòu)有關(guān)系。
金屬零件在加工時(shí),會(huì)遇到各種各樣的工藝材料,如果這些工藝材料沒有按照質(zhì)量要求達(dá)標(biāo),就會(huì)產(chǎn)生一定的腐蝕性。如果因?yàn)楣芾聿划?dāng),導(dǎo)致這些工藝材料變質(zhì),然后用這些材料去附著在金屬零件上,也會(huì)導(dǎo)致銹蝕的出現(xiàn)。在一些工藝材料的使用過程中,如果這些材料表面有污垢,不及時(shí)清洗,也會(huì)對(duì)金屬零件造成銹蝕。操作人員在進(jìn)行金屬零件檢查和使用的過程中,常常用手去接觸零件表面。手上出現(xiàn)的汗液,也會(huì)對(duì)金屬零件造成銹蝕。
金屬零件在沒有進(jìn)行防護(hù)之前,如果出現(xiàn)銹蝕,這屬于金屬零件自身問題。根據(jù)濕度和天氣環(huán)境的不同,腐蝕的速度也有所不同。在進(jìn)行生產(chǎn)過程中,要合理安排,制定計(jì)劃進(jìn)行生產(chǎn)。對(duì)于一些金屬零件的儲(chǔ)備要減少庫(kù)存量,減少金屬零件的使用周期。這樣也會(huì)對(duì)金屬零件的防銹工作起到很好的作用。比如,在生產(chǎn)過程中,生產(chǎn)計(jì)劃不停地進(jìn)行調(diào)整,就會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)出的零件超期存放,出現(xiàn)變質(zhì)。如果生產(chǎn)計(jì)劃不合理,則導(dǎo)致出現(xiàn)生產(chǎn)的零件較多,會(huì)讓金屬零件擠壓。而且如果金屬零件流轉(zhuǎn)周期速度較慢,時(shí)間過長(zhǎng),也會(huì)使金屬零件造成銹蝕。
鐵和鑄鐵,剛開始生銹的時(shí)候,表面的顏色是暗紅色的。隨著銹蝕的面積擴(kuò)大,逐漸變成黃褐色的粉末,最后形成一片片深褐色或者是棕褐色的顏色。銅和它的合金遭到銹蝕的時(shí)候,顏色會(huì)出現(xiàn)棕紅色或者是薄薄的綠色。當(dāng)金屬零件表面出現(xiàn)綠色的時(shí)候,主要是堿式碳酸銅;而被氫氧化的銅,出現(xiàn)的顏色是深藍(lán)色;被氧氣所氧化的銅,出現(xiàn)的顏色是黑色;被氧氣所氧化的亞銅出現(xiàn)的顏色是紅色。鋁和它合金在受到銹蝕時(shí),顏色會(huì)出現(xiàn)白色或者是暗灰色的點(diǎn)狀物,有的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)白色的粉末,銹蝕的程度越高,就會(huì)出現(xiàn)大量的銹坑。圖1為鐵在空氣中與各種物質(zhì)接觸時(shí)的腐蝕速度。
當(dāng)有鍍層的金屬零件出現(xiàn)銹蝕時(shí),其特征是顏色變成灰色或者是出現(xiàn)黑色的銹斑,甚至是出現(xiàn)白色的粉末。而如果金屬零件出現(xiàn)發(fā)藍(lán)的情況,這是人為的氧化層的保護(hù)膜,遭受到銹蝕的特點(diǎn)是出現(xiàn)褐色的斑點(diǎn)。
磷化的金屬零件出現(xiàn)銹蝕的時(shí)候,會(huì)和鋁及其合金零件出現(xiàn)相同的情況。而經(jīng)過噴砂的金屬零件出現(xiàn)銹蝕的時(shí)候,原本零件表面噴砂的顆粒狀,就會(huì)出現(xiàn)鐵銹的顏色。被涂漆的金屬零部件,當(dāng)涂漆的下層出現(xiàn)銹蝕時(shí),表面會(huì)鼓起來,起泡到最后膨脹,剝落,露出里面的鐵銹。圖2為銹蝕問題分析魚刺圖。
圖2 銹蝕問題分析魚刺圖
(1)對(duì)金屬零件的儲(chǔ)存和保管的場(chǎng)所要合適。存儲(chǔ)的地方要避免有害氣體的存在,要避免出現(xiàn)粉塵、酸性物質(zhì)、堿類物質(zhì)或者氣體的存在。存儲(chǔ)的地方要有完善的排水設(shè)備。在地面要鋪設(shè)碎石或者鍋爐灰,提升地面的透水性,要確保地面干燥。
(2)儲(chǔ)存的環(huán)境要保持相對(duì)的濕度。對(duì)于一些精密度較高的金屬零件要禁止和含水量較高的化工類物品一起儲(chǔ)存。對(duì)于儲(chǔ)存的場(chǎng)所要勤打掃,保持衛(wèi)生干凈。
(3)對(duì)金屬零件要進(jìn)行分類。不同材質(zhì)的金屬零件要用不同的方法來進(jìn)行儲(chǔ)存,注意讓各類金屬零件的儲(chǔ)存保持距離,不要堆積在一起。必要時(shí)在金屬零件的下方放置碼垛,墊高碼垛的底部,這樣可以有效地進(jìn)行通風(fēng),從而保持儲(chǔ)存的干燥性。
(4)對(duì)金屬零件的表面要確保包裝完整,包裝如果出現(xiàn)損壞的時(shí)候,要及時(shí)修補(bǔ)或者更換。包裝如果出現(xiàn)受潮的時(shí)候,要及時(shí)對(duì)包裝進(jìn)行干燥處理。當(dāng)金屬零件的表面防腐油出現(xiàn)缺少或者干枯的時(shí)候,要及時(shí)重新涂油。對(duì)儲(chǔ)存的金屬零件要定期進(jìn)行檢查,特別是儲(chǔ)存在下方的金屬零件要進(jìn)行檢查,做好檢查記錄。
在金屬零件的表面涂抹一層防銹的保護(hù)油脂的薄膜,可采用浸泡或者噴灑的方式?,F(xiàn)今,一般采用兩種涂油防銹,軟膜和硬膜。軟膜涂抹的金屬零件,防銹能力稍弱,但是清除的時(shí)候非常輕松。而硬膜的防銹能力較強(qiáng),但是附著在表面的防銹油難以清除。
涂抹油脂防銹的方法是比較簡(jiǎn)單的防銹方法,也是比較實(shí)用的。市面上出售的防銹油脂種類較多,可以根據(jù)金屬材質(zhì)的不同來選擇適合的防銹油脂。
(1)用防銹的粉末均勻地撒在金屬零件的表面,或者在器皿里裝入防銹粉末,放入到金屬零件的包裝物里面。也可以用紗布包裹一些防銹粉末掛在金屬零件的旁邊。
(2)把防腐蝕的溶劑溶解在水中或者溶劑當(dāng)中,變成一種液體。然后把這些液體涂抹在紙上或者布料上,等到干燥之后就變成了防銹布和防銹紙,把這些布或者紙,包裝在金屬零件的表面,然后再在這層的表面包裝上塑料袋等包裝物。
(3)以塑料為載體,制作一種防銹的包裝材料。這種塑料涂抹在金屬零件的表面,形成一層保護(hù)膜,把金屬和外面充分隔開。而且在使用金屬零件時(shí),可以不需要溶劑就能輕松地把這層薄膜去掉。比較適用于鋼、鐵等這類金屬,而且保護(hù)膜的延展性也較好,缺點(diǎn)是成本較高。
總之,采用氣相防銹的方法對(duì)比其他方法來說,其優(yōu)點(diǎn)是防銹效果較好,防銹的時(shí)間較長(zhǎng),不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,操作起來比較安全,使用也比較方便。但缺點(diǎn)是操作步驟要求比較嚴(yán)格,對(duì)于包裝要求密封嚴(yán)謹(jǐn),否則會(huì)讓防銹效果大打折扣。
涂漆防銹是在金屬零件的表面涂上一層油漆,在市場(chǎng)上的應(yīng)用比較廣泛。優(yōu)點(diǎn)是比較方便,可使用的金屬范圍較廣。缺點(diǎn)就是容易開裂,而且油漆的縫隙容易進(jìn)入水汽,會(huì)導(dǎo)致油漆下方的金屬接觸面銹蝕。防銹水防銹也是一種比較常見的防銹方法,但防銹的時(shí)間較短,所以應(yīng)用范圍比較窄。
在進(jìn)行機(jī)械加工的時(shí)候,金屬零部件生銹是一個(gè)非常讓人頭疼的問題。而當(dāng)前很多的除銹方法都是有毒的,并且都要依賴于某種酸性物質(zhì)來進(jìn)行。使用這些方法必須要帶上橡膠手套,嚴(yán)格地按照產(chǎn)品的說明和操作來進(jìn)行除銹,這樣才可以安全、有效做除銹工作。
白醋的除銹效果是比較好的,但是適用范圍比較狹窄。一般用于比較小的金屬零部件除銹中。采取的方法是把醋先倒進(jìn)一個(gè)容器里面,將生銹的金屬零部件放在里面進(jìn)行浸泡。當(dāng)看見生銹的地方銹跡已經(jīng)溶解的時(shí)候,只需要沖洗掉表面的銹跡就可以了,然后用布擦干。擦干之后可以涂抹上一層防銹油,起到一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間的防銹保護(hù)的作用。如果金屬零件較大時(shí),也可以采用醋來進(jìn)行除銹??梢灾苯影汛椎乖诮饘倭慵谋砻?,也可以把醋涂抹在零件的表面,等待銹跡溶解后,擦干凈即可。
小蘇打也是去除金屬零件表面銹跡的方法。先將小蘇打和水調(diào)成濃稠狀,保證濃度能夠附著在金屬零件的表面,然后將其均勻涂抹在金屬零部件銹跡的表面,讓其產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)銹跡發(fā)生溶解后,擦干凈即可。如果銹跡很多,很深,難以清除時(shí),就需要再一次涂抹,反復(fù)清理,直到銹跡清除完畢為止。
砂紙包含有日常使用的鋼絲球、百潔布等,如果要想去除金屬零件表面的銹跡,可以用砂紙,或是其他比較粗糙的物品,來進(jìn)行手工除銹。但是需要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間,而且如果銹跡的面積較大,需要花費(fèi)的時(shí)間就更長(zhǎng),并且要多次去除,才能把銹跡處理干凈。
激光除銹,一般在工廠里面用得較多。運(yùn)用高強(qiáng)度的激光,讓激光的光波和金屬表面的銹跡產(chǎn)生物理反應(yīng),從而達(dá)到除銹的效果。激光發(fā)射的激光波被金屬零件生銹的地方所吸收,從而產(chǎn)生急劇的膨脹,生成一種沖擊波,這種沖擊波會(huì)使生銹地方變成碎片,從而剝落。但是使用激光除銹時(shí)的速度要快,要避免金屬表面受到二次損壞。而且激光除銹的效率較高,成本價(jià)格比較貴,一般在工廠使用。
總之,最好的除銹方法就是盡量不要讓金屬零件生銹,要盡可能地保持金屬零件表面的干燥,這樣可以有效地防止生銹。同時(shí)潮濕和水是導(dǎo)致生銹的一個(gè)主要因素,我們要通過涂抹防銹油等防銹的措施進(jìn)行防護(hù),也可以采用噴漆等處理方法來進(jìn)行防銹。在濕度較大的環(huán)境當(dāng)中,一定要做好防銹措施。
金屬零件在生產(chǎn)過程和儲(chǔ)存過程中,如何進(jìn)行防銹和除銹,是一個(gè)比較復(fù)雜的工作。沒有統(tǒng)一的規(guī)定,也沒有統(tǒng)一的方式。需要根據(jù)加工過程中實(shí)際的生產(chǎn)情況,金屬零件的使用狀況以及生產(chǎn)的工序等方面,選擇適合的防銹和除銹模式。要提前做好防銹工作,在管理上,在生產(chǎn)計(jì)劃上,要確保生產(chǎn)計(jì)劃的可行性,減少金屬零件的庫(kù)存,降低金屬零件的使用周期。一旦出現(xiàn)銹蝕,要及時(shí)清理,采用合適的方法來進(jìn)行除銹,這樣可以降低企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。