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汽車(chē)零部件的清洗介質(zhì)和可被清洗的所有零部件名稱(chēng)

 現在汽車(chē)的性能提高，用減少污染環(huán)境的新技術(shù)，汽車(chē)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(lái)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。根據蒙特利爾議定書(shū)， 必須全面禁止使用的領(lǐng)域不僅僅局限于汽車(chē)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(kāi)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氫化合物溶劑等?？墒?，無(wú)論哪種清洗劑都有其長(cháng)處和短處，因此，徹底替代CFC-113和TCA的溶劑還比較遙遠。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;碳氫化合物溶劑 標準鏈烷、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（碳氫化合物）+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)濟性”系指購買(mǎi)清洗設備的成本和清洗劑以及設備的運行費用。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氫化合物溶劑為例，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(chē)精密零件時(shí)，清洗機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；碳氫化合物溶劑 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(chē)的精密零件形狀各異，有細孔、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。如果碳氫化合物溶劑或高分子醇溶劑的沸點(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 ；碳氫化合物溶劑 - 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(wèn)題，碳氫化合物溶劑和含醇溶劑有可燃性的問(wèn)題。

    6.替代清洗劑的經(jīng)濟性：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。設備的運行成本，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)濟性匯總表。

    7.主要替代清洗劑的經(jīng)濟性：購買(mǎi)清洗設備的成本 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；碳氫化合物溶劑 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(cháng)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，碳氫化合物溶劑也存在可燃的問(wèn)題。在“經(jīng)濟性”方面，含氟溶劑的價(jià)格最貴。

    8.碳氫化合物溶劑的清洗技術(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。除可燃性外，應采用不影響環(huán)保的使用碳氫化合物溶劑的清洗系統。一是清洗性。碳氫化合物溶劑的凈化技術(shù)，和CFC-113、TCA一樣，利用加工油等高沸點(diǎn)的污物與碳氫化合物溶劑的沸點(diǎn)不同的特點(diǎn)，通過(guò)蒸餾再生可以進(jìn)行分離。和CFC-113和TCA相比，由于碳氫化合物溶劑的沸點(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)的碳氫化合物溶劑在冷凝器中冷凝液化、回收。沒(méi)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，清洗劑能夠保持清潔狀態(tài)。碳氫化合物溶劑的干燥系統有熱風(fēng)干燥系統和真空干燥系統。高沸點(diǎn)、可燃的碳氫化合物溶劑，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氫化合物溶劑的液體溫度為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(lái)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。根據圖1的蒸氣壓力曲線(xiàn)，真空度為10 mm Hg時(shí)，碳氫化合物溶劑沸點(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(guò)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，真空系統是高沸點(diǎn)可燃性溶劑技術(shù)的具體體現。二是環(huán)保性。碳氫化合物溶劑對作業(yè)環(huán)境的影響，主要是可燃性的問(wèn)題。為使碳氫化合物溶劑和CFC-113同樣使用，必須消除可燃的危險性。燃燒的3要素為空氣、可燃物和著(zhù)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(zhù)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(zhù)火源移到某處，該處就會(huì )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(chēng)為燃燒下限值，液體的溫度稱(chēng)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(zhù)氧氣濃度超過(guò)15%，在某范圍內存在可燃性氣體（可燃性氣體超過(guò)引火點(diǎn)）時(shí)，一旦產(chǎn)生燃燒用的足夠能量，就會(huì )引起燃燒（爆炸）?！爸?zhù)火源”的狀況有各種各樣，主要有機械火花、電氣火花和靜電火花。機械火花在接觸硬金屬時(shí)產(chǎn)生。電氣火花指馬達的整流子、開(kāi)關(guān)的開(kāi)閉、保險絲、配線(xiàn)和設備短路時(shí)產(chǎn)生的火花。靜電火花是不良導體或沒(méi)有接地的良導體中積存的電荷，移動(dòng)時(shí)放電產(chǎn)生的。異種物體接觸和分離時(shí)積存電荷，當電場(chǎng)超過(guò)臨界值時(shí)電荷移動(dòng)。具體來(lái)講，在配管中流動(dòng)，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(zhù)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(huì )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(lái)。容器和配管等，因振動(dòng)和腐蝕等原因出現破損、龜裂、松弛，存在可燃物流到外部的危險，一旦流出來(lái)，會(huì )導致危險場(chǎng)所迅速擴大的問(wèn)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，或者設置在排液托盤(pán)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(lái)，并且設置空氣的送風(fēng)口和排風(fēng)口?；煊锌扇夹詺怏w的氣體，要強制排風(fēng)將其排到室外，以防可燃性氣體的濃度增高。強制排風(fēng)的確認，利用微壓差傳感器，排風(fēng)量利用排風(fēng)風(fēng)機和風(fēng)調節閥控制。燃燒的最低氧氣濃度為15%以上。因此，有效的方法是充氮氣，減少氧氣的濃度。在減壓狀態(tài)下，使用碳氫化合物時(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。為確保使用碳氫化合物100%的安全，需要采用表5中的任意一個(gè)系統。

    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（充氮氣）10vol%以下；在“著(zhù)火源”一項中，首先，要避免電氣設備產(chǎn)生火花，無(wú)法避免時(shí)，應盡量不要接觸可燃性氣體。在危險場(chǎng)所使用的電動(dòng)機，要采用加強安全防爆結構型或加強耐壓防爆結構型?？刂票P(pán)和超聲波振動(dòng)器等，一般采用氮氣吹掃、空氣吹掃式的增強內壓防爆結構型。其次，電氣加熱器的熱量是著(zhù)火源。電氣加熱器放置在液體中，加熱器表面脹污導致溫度升高，可燃性氣體倒灌到熱風(fēng)發(fā)生機的熱交換加熱器里，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. 安全規格：加熱機構 間接加熱（蒸汽、熱液壓油）：電動(dòng)機構 加強安全防爆規格：連鎖機構 溫度、流量、液面、氣體濃度、真空度等；超聲波振動(dòng)器 內壓防爆規格；控制盤(pán) 內壓防爆規格；自動(dòng)滅火系統 二氧化碳、泡沫滅火劑；防火擋板 滅火氣體壓力連動(dòng)。還有一個(gè)重要的著(zhù)火源是靜電。不同種類(lèi)的物體在接觸和分離時(shí)肯定會(huì )產(chǎn)生靜電，不可能完全沒(méi)有靜電。噴淋清洗機清洗時(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?！胺辣逑囱b置”應具有表6所示的一般安全規格。避免加熱機構、電動(dòng)機構、超聲波、控制盤(pán)等成為著(zhù)火源。真空解除、連鎖機構、排風(fēng)機構等，不要設置在燃燒范圍內。采用這種防爆系統，可以安全使用可燃性的碳氫化合物溶劑，而且能夠達到與CFC-113同等清洗和干燥效果。經(jīng)濟性：在經(jīng)濟成本方面，使用碳氫化合物溶劑的清洗裝置與使用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、漂洗槽和干燥槽構成。成本差別主要指干燥槽、溶劑沸騰機構和熱風(fēng)發(fā)生機構或真空機構。防爆機構的成本差別占整個(gè)裝置的10%。對于碳氫化合物溶劑的運行成本來(lái)講，清洗劑的使用量占絕大部分。由于碳氫化合物溶劑的沸點(diǎn)高，蒸氣的消耗量少，為CFC-113的50%~20%。

    11.汽車(chē)精密零件的清洗：汽車(chē)零件的種類(lèi)很多，材料也各式各樣。精細清洗的典型汽車(chē)零件。汽車(chē)零件包括（汽缸蓋、汽缸體、泵用的燒結轉子、曲柄軸、皮帶輪、凸輪軸、精密閥門(mén)零件、微機殼體、制動(dòng)塊、后背箱 、閥體、氣囊用筒、制動(dòng)器零件、水泵箱、曲柄箱、燒結行星齒輪、回動(dòng)離合器滾桶、傳動(dòng)零件、閥門(mén)板零件、凸輪轉子、燒結連輪、離合器配件）這些汽車(chē)零件是經(jīng)過(guò)切削加工，沖壓加工和研磨加工等而制造出來(lái)的。在加工過(guò)程中，粘附各種污物，裝配前必須用超聲波清洗機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(lèi)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(dòng)等物理力清除。通常，加工好的汽車(chē)零件上都有這些污物，一般利用超聲波清洗機清洗劑的溶解力和物理力進(jìn)行清洗。