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汽車零部件的清洗介質(zhì)和可被清洗的所有零部件名稱

 現(xiàn)在汽車的性能提高，用減少污染環(huán)境的新技術(shù)，汽車制造工藝的質(zhì)量管理顯得極為重要，與質(zhì)量管理有關(guān)的清洗工藝的重要性越來越突出。特別是破壞臭氧層物質(zhì)（ODS）的清洗劑氟里昂（CFC-113）以及1，1，1-三氯乙烷（TCA）面臨被淘汰。根據(jù)蒙特利爾議定書， 必須全面禁止使用的領(lǐng)域不僅僅局限于汽車精密零部件，電子精密零件制造工藝的清洗工藝也需要重新制定。作為CFC-113和TCA的替代品，開始使用是以含氯溶劑為首的水基清洗劑、半水基溶劑、氟里昂的替代品以及碳?xì)浠衔锶軇┑??？墒?，無論哪種清洗劑都有其長處和短處，因此，徹底替代CFC-113和TCA的溶劑還比較遙遠(yuǎn)。表1是這些清洗劑的匯總表。

    1.替代清洗劑:含氯溶劑 三氯乙烷（TCE）、二氯甲烷（MC）;含溴溶劑 2-溴丙烷（2PB）、1-溴丙烷（nPB）

含氟溶劑 HCFC、HFC、PFC、HFE;碳?xì)浠衔锶軇?標(biāo)準(zhǔn)鏈烷、異鏈烷、環(huán)烷;含醇溶劑 IPA、乙醇、高分子醇;半水基溶劑 高分子醇（碳?xì)浠衔铮?界面活性劑+水;水基清洗劑 堿皂化、界面活性劑、純水、功能水.從中選擇替代清洗劑時(shí)，關(guān)鍵要考慮“清洗性”、“環(huán)保性”和“經(jīng)濟(jì)性”?！扒逑葱浴毕抵赋哿?、防止再次粘附污物和干燥性?！碍h(huán)保性”系指作業(yè)環(huán)保和地球環(huán)保?！敖?jīng)濟(jì)性”系指購買清洗設(shè)備的成本和清洗劑以及設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用。因此、，在對替代清洗劑進(jìn)行比較時(shí)，一定要充分分析這些因素。下面，就以替代清洗劑中的碳?xì)浠衔锶軇槔?，針對上述因素和技術(shù)加以介紹。

    2.替代清洗劑的比較分析替:一是代清洗劑的清洗性。清洗汽車精密零件時(shí)，清洗機(jī)要對各種形狀的零件進(jìn)行清洗和干燥。因此，替代清洗劑的表面張力、沸點(diǎn)和蒸發(fā)潛熱的特性是重要因素。表2表示主要替代清洗劑的典型特性。

    3.主要替代清洗劑的典型特性：表面張力 沸點(diǎn)℃ 蒸發(fā)潛熱cal/g；HCFC225 16.2 54 34.6；HFE 13.6 61 30；水 72.7 100 539.8；碳?xì)浠衔锶軇?21.1 ~170~ 66；IPA 20.8 82.3 161.8；二氯甲烷 28.5 39.8 78.7；NPB 25.9 71 58.8。汽車的精密零件形狀各異，有細(xì)孔、窄縫、甚至零件和零件重疊在一起的情況，表面張力小的清洗劑的清洗效果好。另外，沸點(diǎn)和蒸發(fā)潛熱小，干燥零件的耗能也少。如果干燥的能源一定，沸點(diǎn)和蒸發(fā)潛熱小的，干燥的時(shí)間短。用清洗劑去污，結(jié)果污物混入清洗劑中，該污物又粘附在已清洗的零件上。為防止零件再次被污物污染，混有污物的清洗劑需要經(jīng)常保持一定程度的清潔度。保持清潔度的方法有：利用清洗劑與加工油等的污物沸點(diǎn)不同、比重不同以及分子大小不同等特性，進(jìn)行分離。由于水的蒸發(fā)潛熱大，采用油水分離裝置凈化。該油水分離裝置是利用油和水的比重不同的特點(diǎn)。采用膜凈化，防止污物再次粘附到零件上。膜凈化是利用分子大小不同的原理。水以外的其它替代清洗劑，由于蒸發(fā)潛熱小，采用蒸餾再生裝置凈化，防止再次被污物污染。蒸餾再生裝置是利用沸點(diǎn)不同的原理。如果碳?xì)浠衔锶軇┗蚋叻肿哟既軇┑姆悬c(diǎn)高，要采用減壓蒸餾再生裝置進(jìn)行凈化。

    4.替代清洗劑的環(huán)保性：破壞臭氧層的物質(zhì)（ODS）清洗劑--- 氟里昂（CFC-113）和1，1，1-三氯乙烷（TCA），為保護(hù)環(huán)境正在被禁止使用，所以，地球環(huán)保和操作環(huán)境環(huán)保成為最重要的課題。表3表示主要替代清洗劑對環(huán)保的影響。

    5.主要替代清洗劑對環(huán)保的影響：對地球環(huán)保的影響 對作業(yè)環(huán)境的影響；HCFC225 破壞臭氧層；HFE - -

水 ；碳?xì)浠衔锶軇?- 可燃性；IPA - 可燃性；部分半水基溶劑和水基清洗劑，存在廢水處理以及影響環(huán)境的荷爾蒙問題，碳?xì)浠衔锶軇┖秃既軇┯锌扇夹缘膯栴}。

    6.替代清洗劑的經(jīng)濟(jì)性：和CFC-113、TCA一樣的3槽式低沸點(diǎn)溶劑蒸氣槽價(jià)格最便宜，水性或高沸點(diǎn)溶劑的熱風(fēng)多槽式的價(jià)格中等，水性或高沸點(diǎn)溶劑的真空干燥裝置最貴。設(shè)備的運(yùn)行成本，主要取決于清洗劑的價(jià)格和清洗劑的使用量。表4是主要替代清洗劑的經(jīng)濟(jì)性匯總表。

    7.主要替代清洗劑的經(jīng)濟(jì)性：購買清洗設(shè)備的成本 清洗劑的成本 清洗劑的使用量；HCFC225 便宜 貴 中等；HFE 便宜 貴 中等；水 便宜 便宜 中等；碳?xì)浠衔锶軇?中等、貴 便宜 少量；IPA 中等、貴 便宜 中等；二氯甲烷 便宜 便宜 中等；NPB 便宜 便宜 中等。替代清洗劑的選擇。各種替代清洗劑都有其長處和短處。在“清洗性”方面，水基清洗劑多少有些難度。在“環(huán)保性”方面，含氯溶劑和含溴溶劑對環(huán)保的影響比較大，碳?xì)浠衔锶軇┮泊嬖诳扇嫉膯栴}。在“經(jīng)濟(jì)性”方面，含氟溶劑的價(jià)格最貴。

    8.碳?xì)浠衔锶軇┑那逑醇夹g(shù)。如何有效利用具有優(yōu)缺點(diǎn)的替代清洗劑，關(guān)鍵在于采用清洗效果與CFC-113和TCA同等以上的清洗系統(tǒng)。除可燃性外，應(yīng)采用不影響環(huán)保的使用碳?xì)浠衔锶軇┑那逑聪到y(tǒng)。一是清洗性。碳?xì)浠衔锶軇┑膬艋夹g(shù)，和CFC-113、TCA一樣，利用加工油等高沸點(diǎn)的污物與碳?xì)浠衔锶軇┑姆悬c(diǎn)不同的特點(diǎn)，通過蒸餾再生可以進(jìn)行分離。和CFC-113和TCA相比，由于碳?xì)浠衔锶軇┑姆悬c(diǎn)高、可燃，需要在減壓狀態(tài)下進(jìn)行蒸餾再生。蒸餾鍋在減壓狀態(tài)下，經(jīng)常處于沸騰狀態(tài)，被蒸發(fā)的碳?xì)浠衔锶軇┰诶淠髦欣淠夯⒒厥?。沒有蒸發(fā)的高沸點(diǎn)污物留在蒸餾鍋里，與清洗劑分離。采用這種蒸餾再生系統(tǒng)，清洗劑能夠保持清潔狀態(tài)。碳?xì)浠衔锶軇┑母稍锵到y(tǒng)有熱風(fēng)干燥系統(tǒng)和真空干燥系統(tǒng)。高沸點(diǎn)、可燃的碳?xì)浠衔锶軇?，采用真空干燥方法干燥的時(shí)間短。為更有效地進(jìn)行真空干燥，有必要使被清洗物具有充分的熱量。在大氣壓下760mmHg）的沸點(diǎn)為170℃左右，減壓狀態(tài)下（100mm Hg）的沸點(diǎn)為110℃左右。如同CFC-113和TCA的蒸氣清洗，在100mm Hg的減壓狀態(tài)下進(jìn)行蒸氣清洗時(shí)，在清洗物表面上冷凝的碳?xì)浠衔锶軇┑囊后w溫度為90℃左右。蒸汽清洗還有最終漂洗的作用，因此，對精密零件的清洗來講，是不可缺少的。真空干燥時(shí)，隔絕溶劑蒸氣，將真空度提高到10 mm Hg左右。根據(jù)圖1的蒸氣壓力曲線，真空度為10 mm Hg時(shí)，碳?xì)浠衔锶軇┓悬c(diǎn)大約在60℃左右。此時(shí)，在大約90℃時(shí)粘附的溶劑，由于超過沸點(diǎn)，變成崩沸狀態(tài)，就連小的盲孔也能迅速干燥。因此，使用高沸點(diǎn)的可燃性溶劑，進(jìn)行減壓蒸氣清洗和真空干燥，就可以達(dá)到與CFC-113或TCA等低沸點(diǎn)難燃性溶劑同樣的清洗效果。和低沸點(diǎn)難燃性的溶劑一樣，真空系統(tǒng)是高沸點(diǎn)可燃性溶劑技術(shù)的具體體現(xiàn)。二是環(huán)保性。碳?xì)浠衔锶軇ψ鳂I(yè)環(huán)境的影響，主要是可燃性的問題。為使碳?xì)浠衔锶軇┖虲FC-113同樣使用，必須消除可燃的危險(xiǎn)性。燃燒的3要素為空氣、可燃物和著火源。在可燃性的液體表面，存在靠液體本身的溫度蒸發(fā)生成的氣體。該氣體就是所謂的可燃性氣體。隨著液體的溫度不斷上升，產(chǎn)生的可燃性氣體量也逐漸增多。如果將著火源移到某處，該處就會引燃。測量此時(shí)的空氣和可燃性氣體的比例，此時(shí)的濃度稱為燃燒下限值，液體的溫度稱為引火點(diǎn)?？諝庵型ǔ：?1%的氧氣?？諝庵械难鯕鉂舛雀?，燃燒速度快，相反，氧氣濃度低，燃燒速度慢，15%的氧氣濃度為燃燒的最低濃度。這意味著氧氣濃度超過15%，在某范圍內(nèi)存在可燃性氣體（可燃性氣體超過引火點(diǎn)）時(shí)，一旦產(chǎn)生燃燒用的足夠能量，就會引起燃燒（爆炸）?！爸鹪础钡臓顩r有各種各樣，主要有機(jī)械火花、電氣火花和靜電火花。機(jī)械火花在接觸硬金屬時(shí)產(chǎn)生。電氣火花指馬達(dá)的整流子、開關(guān)的開閉、保險(xiǎn)絲、配線和設(shè)備短路時(shí)產(chǎn)生的火花。靜電火花是不良導(dǎo)體或沒有接地的良導(dǎo)體中積存的電荷，移動時(shí)放電產(chǎn)生的。異種物體接觸和分離時(shí)積存電荷，當(dāng)電場超過臨界值時(shí)電荷移動。具體來講，在配管中流動，液體中噴射、噴洗和送風(fēng)時(shí)，產(chǎn)生靜電。燃燒的3個(gè)條件指空氣、可燃物和著火源。在這3個(gè)條件中，如果能完全控制一個(gè)條件，就決不會燃燒?？扇嘉锏姆辣幚砥湟皇强刂圃谝瘘c(diǎn)以下。一般的控制溫度是引火點(diǎn)－15℃。防爆處理是防止泄露和流出來。容器和配管等，因振動和腐蝕等原因出現(xiàn)破損、龜裂、松弛，存在可燃物流到外部的危險(xiǎn)，一旦流出來，會導(dǎo)致危險(xiǎn)場所迅速擴(kuò)大的問題，因此，要采取充分的措施。作為對策，整個(gè)液體采用雙重罐，或者設(shè)置在排液托盤上?？諝獾姆辣幚硎侵缚刂蒲鯕鉂舛群涂扇夹詺怏w濃度。通常，可燃性氣體的濃度控制在燃燒下限濃度的1/4以下。使用可燃性液體的清洗槽要罩起來，并且設(shè)置空氣的送風(fēng)口和排風(fēng)口?；煊锌扇夹詺怏w的氣體，要強(qiáng)制排風(fēng)將其排到室外，以防可燃性氣體的濃度增高。強(qiáng)制排風(fēng)的確認(rèn)，利用微壓差傳感器，排風(fēng)量利用排風(fēng)風(fēng)機(jī)和風(fēng)調(diào)節(jié)閥控制。燃燒的最低氧氣濃度為15%以上。因此，有效的方法是充氮?dú)?，減少氧氣的濃度。在減壓狀態(tài)下，使用碳?xì)浠衔飼r(shí)，如果壓力低于100mmHg，燃燒的上限和下限迅速靠近，火焰不蔓延，也不燃燒。為確保使用碳?xì)浠衔?00%的安全，需要采用表5中的任意一個(gè)系統(tǒng)。

    9.完全防爆：減壓密閉型 燃燒臨界壓力以下（真空泵）1.33×10000Pa（100torr）以下；置換密閉型 臨界氧氣濃度以下（充氮?dú)猓?0vol%以下；在“著火源”一項(xiàng)中，首先，要避免電氣設(shè)備產(chǎn)生火花，無法避免時(shí)，應(yīng)盡量不要接觸可燃性氣體。在危險(xiǎn)場所使用的電動機(jī)，要采用加強(qiáng)安全防爆結(jié)構(gòu)型或加強(qiáng)耐壓防爆結(jié)構(gòu)型?？刂票P和超聲波振動器等，一般采用氮?dú)獯祾?、空氣吹掃式的增?qiáng)內(nèi)壓防爆結(jié)構(gòu)型。其次，電氣加熱器的熱量是著火源。電氣加熱器放置在液體中，加熱器表面脹污導(dǎo)致溫度升高，可燃性氣體倒灌到熱風(fēng)發(fā)生機(jī)的熱交換加熱器里，有可能引起燃燒。因此，一般不用電氣加熱器加熱，而是采用蒸汽或熱液壓油的間接加熱方式。

    10. 安全規(guī)格：加熱機(jī)構(gòu) 間接加熱（蒸汽、熱液壓油）：電動機(jī)構(gòu) 加強(qiáng)安全防爆規(guī)格：連鎖機(jī)構(gòu) 溫度、流量、液面、氣體濃度、真空度等；超聲波振動器 內(nèi)壓防爆規(guī)格；控制盤 內(nèi)壓防爆規(guī)格；自動滅火系統(tǒng) 二氧化碳、泡沫滅火劑；防火擋板 滅火氣體壓力連動。還有一個(gè)重要的著火源是靜電。不同種類的物體在接觸和分離時(shí)肯定會產(chǎn)生靜電，不可能完全沒有靜電。噴淋清洗機(jī)清洗時(shí)，如果液態(tài)狀的流體從噴嘴噴出時(shí)的液體粒子直徑大，帶電荷量就少，因此，要盡量降低噴洗的壓力。“防爆清洗裝置”應(yīng)具有表6所示的一般安全規(guī)格。避免加熱機(jī)構(gòu)、電動機(jī)構(gòu)、超聲波、控制盤等成為著火源。真空解除、連鎖機(jī)構(gòu)、排風(fēng)機(jī)構(gòu)等，不要設(shè)置在燃燒范圍內(nèi)。采用這種防爆系統(tǒng)，可以安全使用可燃性的碳?xì)浠衔锶軇?，而且能夠達(dá)到與CFC-113同等清洗和干燥效果。經(jīng)濟(jì)性：在經(jīng)濟(jì)成本方面，使用碳?xì)浠衔锶軇┑那逑囱b置與使用CFC-113或含氯溶劑的低沸點(diǎn)難燃性溶劑的清洗裝置的根本差別在于干燥裝置部分。通常，溶劑清洗裝置是3槽式，由清洗槽、漂洗槽和干燥槽構(gòu)成。成本差別主要指干燥槽、溶劑沸騰機(jī)構(gòu)和熱風(fēng)發(fā)生機(jī)構(gòu)或真空機(jī)構(gòu)。防爆機(jī)構(gòu)的成本差別占整個(gè)裝置的10%。對于碳?xì)浠衔锶軇┑倪\(yùn)行成本來講，清洗劑的使用量占絕大部分。由于碳?xì)浠衔锶軇┑姆悬c(diǎn)高，蒸氣的消耗量少，為CFC-113的50%~20%。

    11.汽車精密零件的清洗：汽車零件的種類很多，材料也各式各樣。精細(xì)清洗的典型汽車零件。汽車零件包括（汽缸蓋、汽缸體、泵用的燒結(jié)轉(zhuǎn)子、曲柄軸、皮帶輪、凸輪軸、精密閥門零件、微機(jī)殼體、制動塊、后背箱 、閥體、氣囊用筒、制動器零件、水泵箱、曲柄箱、燒結(jié)行星齒輪、回動離合器滾桶、傳動零件、閥門板零件、凸輪轉(zhuǎn)子、燒結(jié)連輪、離合器配件）這些汽車零件是經(jīng)過切削加工，沖壓加工和研磨加工等而制造出來的。在加工過程中，粘附各種污物，裝配前必須用超聲波清洗機(jī)將這些污物清洗干凈。污物包括從微粒子、塵埃、切削粉末、毛刺等固體到油性加工油、水溶性加工油、防銹油等液體，各種各樣。

    類似油一樣的液態(tài)污物，一般利用普通的清洗劑的溶解力清除。固態(tài)狀的污物，利用高壓噴洗、超聲波、振動等物理力清除。通常，加工好的汽車零件上都有這些污物，一般利用超聲波清洗機(jī)清洗劑的溶解力和物理力進(jìn)行清洗。