5 Очистка деталей (виды и свойства загрязнений; способы очистки поверхностей деталей от загрязнений)
По месту и времени своего образования загрязнения подразделяют на эксплуатационные и технологические (рис. 1).
Машина, поступившая в ремонт, несёт на поверхностях своих деталей огромное количество эксплуатационных загрязнений. Эти загрязнения на наружных и внутренних поверхностях различны. На наружных поверхностях имеются остатки материалов, с которыми взаимодействовала машина, масла и смазки, маслогрязевые отложения, остатки герметизирующих мастик, разрушенные лакокрасочные покрытия, продукты коррозии и др. Загрязнения на внутренних поверхностях деталей представляют собой углеводородные отложения в результате старения и химико-термического превращения смазочных материалов и топлива, продукты изнашивания, остатки герметизирующих паст, материал разрушенных прокладок, а также накипь в виде солей кальция и магния.
Рисунок 1 – Классификация загрязнений
Детали машин в процессе восстановления покрываются технологическими загрязнениями (окалиной, стружкой, притирочными пастами, смазочными маслами, очистными материалами, продуктами приработочного изнашивания и др.). Такие загрязнения уступают эксплуатационным по массе и прочности, но перед сборочными операциями они должны быть также удалены с деталей.
Основную массу загрязнений по химическому составу делят на две большие группы – кремнеземные (минеральные) и углеводородные (органические). Кремнеземные загрязнения образуются на поверхностях деталей в результате их взаимодействия с почвой и почвенной пылью.
Углеводородные загрязнения образуются в результате взаимодействия на поверхностях деталей топлив и масел с газами и влагой при повышенной температуре. Они включают: масла и нейтральные смолы, оксикислоты, асфальтены, карбены и карбоиды, несгораемый остаток (зола).
В зависимости от соотношения составляющих веществ, углеводородные загрязнения подразделяются на масляные, асфальтосмолистые, лаковые и нагар.
Масляные загрязнения – это смесь масел с кремнеземными составляющими.
Асфальтосмолистые отложения состоят из веществ, которые не растворяются в масле и обладают большей по сравнению с ним плотностью. Состав отложений: окисленные масла и смолы – 40–85%, карбены, карбоиды и зола 20–30%.
Лаковые отложения (плёнки) образуются на немногочисленной группе деталей, например, на шатунах и поршнях, за счет тонкослойного окисления масла.
Основу нагара составляют карбены и карбоиды (35–75%), масла и смолы (8–30%). В небольшом количестве имеются оксикислоты, асфальтены и зола. Большая удельная масса нерастворимых или труднорастворимых компонентов нагара затрудняет его удаление.
Отдельный вид загрязнений представляет накипь, которая откладывается на внутренних поверхностях стенок радиаторов и рубашек охлаждения двигателей. Её образование обусловлено содержанием в воде растворённых солей кальция и магния.
Способы очистки поверхностей деталей от загрязнений В зависимости от характера взаимодействия очищающих сред с загрязнёнными поверхностями способы очистки можно объединить в четыре группы: механические, физико-химические, термохимические, смешанные.
Механические способы основаны на взаимодействии твёрдых, жидких и смешанных очищающих сред с загрязнёнными поверхностями или на создании отрывающих усилий за счёт вибрации и используются при очистке объектов ремонта водной струёй, дробью, смесью абразива с водой, косточковой крошкой, ручными и механизированными щётками, шлифовальными машинками.
Физико-химические способы очистки базируются на использовании химических и физических свойств различных жидких сред (кислых, щелочных, нейтральных), которые разрушают загрязнения и образуют с ними эмульсии, суспензии, взвеси. Жидкие растворы на объект очистки подаются струями или потоком. В моечном оборудовании, основанном на физико-химическом воздействии очищающей среды на загрязнения, может быть использован принцип погружения объекта ремонта в жидкий раствор.При мойке погружением применяют растворы с высокой концентрацией ПАВ и температурой 90–95°С. Эффективность очистки объектов ремонта жидкими растворами может быть повышена в результате введения в ванны ультразвуковых колебаний, электрического тока, создания движения жидкости, колебания и вибрации изделий и других факторов.
Термохимические способы очистки основаны на использовании тепла. На этом принципе основано удаление старых лакокрасочных покрытий и нагара открытым пламенем и очистка деталей в расплаве солей и щёлочи.
В последнее время наибольшее распространение получили следующие виды очистки поверхностей деталей от загрязнений:
- гидродинамическое разрушение и смывание струёй воды с образованием взвеси; - растворение;
- эмульгирование; - разрушение потоком металлической дроби, стеклянных шариков, кварцевого песка, пластмассовой или косточковой крошки; - электрохимическая обработка; - ультразвуковая обработка в жидкости; - термическое разрушение; - срезание скребками, щётками.