В процессе изготовления, эксплуатации и ремонта машин, вагонов и других изделий производится очистка деталей и сборочных единиц для обеспечения качества и надежности изделий и соблюдения соответствующих технологических, эстетических и санитарно-гигиенических требований.
Многостадийная очистка вагона — важный элемент производственной культуры каждого вагоноремонтного предприятия.
Она обеспечивает на производственных участках вагоноремонтных предприятий нормальные условия труда на уровне современных санитарно-гигиенических требований и создает положительный психофизиологический настрой.
Без надлежащей очистки нельзя качественно осмотреть детали — выявить повреждения или определить степень износа, установить возможность восстановления деталей или необходимость их замены.
Очистка поверхности — это удаление вредных или нежелательных наслоений (загрязнений), различных по своей природе и свойствам.
Устраняя коррозионные наслоения, она предотвращает дальнейшее развитие коррозии и создает условия для качественного восстановления защитных покрытий. Предохраняет лакокрасочные покрытия от преждевременного старения. Воссоздает эстетические и гигиенические качества поверхности.
При подготовке металлических поверхностей под нанесение покрытий могут быть проведены дополнительные работы для получения заданной шероховатости. При этом поверхности следует обязательно обезжиривать, а при необходимости и подвергать травлению для обеспечения прочной адгезии (прилипаемости) покрытия.
Обезжиривание заключается в удалении с поверхности остатков жиров, смазок, охлаждающих эмульсий и полировочных паст за счет разрушения их адгезионных связей.
Процесс обезжиривания производят органическими растворителями или в водных щелочных растворах. Травление металла выполняют при осаждении гальванических покрытий, когда необходимо удалить окисные пленки. Этот процесс осуществляют в слабых кислотных растворах.
Легкое травление называется декапированием. Существуют составы для одновременного обезжиривания и травления.
Хорошее качество подготовки поверхности под окрашивание обеспечивается фосфатированием — специальной обработкой металлических изделий фосфорной кислотой или растворами фосфатов марганца, железа, цинка или кадмия. В результате на поверхности металла создается неорганическая защитная пленка.
Подготовка деревянной поверхности зависит от вида покрытия, под которое она готовится. Перед нанесением лака или политуры сухую поверхность после столярной обработки зачищают шлифовальной шкуркой. Под масляные краски чистую поверхность можно не шлифовать.
Темные пятна и полосы на деревянной поверхности осветляют смесью 20%-ного раствора перекиси водорода и 2%-ного раствора нашатырного спирта.
Выбор способа очистки зависит от вида загрязнений, степени воздействия очищающей среды на материал поверхности, размеров и формы изделий, наличия оборудования, санитарно-гигиенических и экономических требований и т. д.
При механическом методе очистки используют средства механического воздействия, а также силу струи сжатого воздуха, воды, пара:
- очистку вручную выполняют различными скребками,
- металлическими щетками,
- шлифовальными шкурками,
- ветошью и др.
при механизированной очистке используют переносные пневматические или электрические машинки, иногда с гибкими валами, и стационарные шлифовально-полировальные станки, где рабочим инструментом являются металлические дисковые и Торцовые щетки, шарошки, шлифовальные круги и иглофрезы.
Для очистки от окалины крупных деталей используют цепи, закрепленные на вращающихся валах очистных машин, дробеструйную (пневмоабразивную) очистку выполняют с помощью дробеструйных аппаратов.
В этом случае поверхность обрабатывают металлической дробью или другими абразивными материалами. Для обработки применяют стальную или чугунную дробь с острыми гранями размером 0,8—2,5 мм в зависимости от диаметра насадки.
Используют также металлический песок, измельченный гранит, зерна корунда, стеклянные шарики и др. Кроме того, иногда употребляют влажный кварцевый песок.
Для этого в смесительную камеру аппарата подается вода, препятствующая образованию кварцевой пыли, при дробеметной очистке металлическая дробь выбрасывается лопатками ротара. Дробеметный способ применяют для очистки от окалины поковок. Дробь упрочняет поверхностные слои металла;
гидроабразивную (гидропескоструйную) очистку производят струей воды с кварцевым песком с помощью специальных установок. Этот способ применяют главным образом для очистки крупных отливок от остатков формовочной земли, литейной корки и т. п.
Гидродинамическую очистку выполняют водой под давлением (5—15 МПа) с помощью брандспойтов или мониторных (гидромониторных) моечных машин.
Гидромонитор (водомет) — насосный агрегат для создания гидравлических струй и управления ими с помощью ствола со специальными насадками, создающими плоскую веерную или другой формы струю;
пароводоструйную очистку поверхности выполняют парогидравлической струей температурой 90—100 °С под давлением 0,5—2,0 МПа с помощью специальных установок. Применяется для удаления масляных и грязевых наслоений с крупногабаритных изделий. Иногда используется струя пара;
галтование (галтовка) —это грубая очистка во вращающихся барабанах небольших деталей путем соприкосновения их между собою и наполнителями (в том числе и абразивами). Сухое галтование применяют для грубой очистки отливок и штамповок в герметических барабанах, где удаляются остатки формовочной земли, окалина, ржавчина.
Наполнителями служат металлические шары и бой шлифовальных кругов. Мокрое галтование выполняют в перфорированных вращающихся барабанах, которые погружаются в ванны с жидкостью. Мокрое галтование при подборе соответствующих реагентов (стальные и стеклянные шарики, фарфоровый бой, венская известь и др.) заменяет шлифование и полирование.
Такой процесс называется подводным полированием, применяется на вагоностроительных и вагоноремонтных заводах;
при замене вращательного движения деталей и наполнителей в жидкостной среде колебательным движением (в специальных установках) происходит виброабразивная очистка, которая под влиянием вибрации придает жидкости текучесть и заполняет внутренние полости и отверстия деталей;
поверхности крупных деталей от ликвидов очищают абразивными кругами на шлифовальных станках или механизированным переносным инструментом и пневматическими зубилами. Для получения гладкой поверхности, например под гальванические покрытия, детали шлифуют и полируют.
Шлифование выполняют эластичными войлочными или фетровыми кругами с нанесением на их рабочие поверхности шлифовальных порошков, а для полирования используют мягкие эластичные круги из тонкошерстного войлока, сукна, фланели, бязи с применением полировальных паст.
Физико-химический метод основан на использовании активных моющих растворов. Метод осуществляется в струйных иногда в мониторных моечных машинах, в выварочных и моечных ваннах, в ваннах с использованием ультразвука или электролита.во
Струйные машины широко применяют для общей очистки изделий, иногда для обезжиривания. Они составляют 80—90% от всего моечного оборудования. Эти машины оснащены системой гидрантов (рамп), оборудованных струйными насадками (соплами).
Выбирайте и заказывайте avk фланцы и другие соединители для водопроводной системы. Большой выбор и очень низкие цены!
Струйные машины бывают тупиковыми и проходными, одно-и многокамерными, одно- и двухзонными, с сушильными отсеками и без них, универсальными и специализированными.
Универсальная двухкамерная моечная машина с сушильным отсеком.
Детали подаются на цепной конвейер 1 и последовательно перемещаются через моечную камеру I, камеру ополаскивания II и сушильный отсек III, где обдуваются воздухом. Камеры мойки и ополаскивания разделены перегородкой.
Внутри камер помещены гидранты 2 с неподвижными насадками, оборудованные одинаковыми системами подачи моющих жидкостей. Баки 10 для жидкостей закрыты съемными крышками 6 и разделены каждый на две части фильтрующими перегородками.
Жидкости подаются насосами 12 в обмывочные гидранты и после мойки и ополаскивания деталей стекают в эти же баки и, проходя через фильтрующие перегородки, снова засасываются насосами.
Всасывающие патрубки насосов также снабжены фильтрами. В баках смонтированы поплавковые устройства 7 для поддержания постоянного уровня жидкости, а также переливные пороги 9 с трубой 8 для удаления грязи с поверхности. Для ручного регулирования подачи моющего раствора и воды предусмотрены вентили 11.
На стенах и потолке корпуса машины имеются съемные прозрачные панели 3, вентиляционные трубы 5, водонепроницаемые двери 4, щиты-панели 13 с термометрами и манометрами.
Схема машины с пульсирующими струями.
Моющий раствор из бака 8 подается насосом 1 в гидранты 4 и 7 моечной камеры 5 через распределитель 3. Золотник 2 обеспечивает попеременную подачу раствора в гидранты.
В моменты пере ключения золотника в системе трубопроводов возникают гидравлические удары, сопровождающиеся импульсным повышением давления. В результате из насадок 6 раствор выбрасывается с большей силой.
Специализированные струйные машины изготовляют для конкретного вида изделий.
Погружные моечные машины наиболее эффективны для очистки деталей и сборочных единиц сложной формы, в том числе и крупногабаритных.
Эти машины позволяют использовать моющие растворы с большой концентрацией и при высокой температуре. Гидродинамическое воздействие жидкости достигается перемещением очищаемых деталей или принудительным перемешиванием жидкости.
Применяются ванны с колеблющимися платформами (решетками), с перфорированными барабанами, вращающимися в очищающей среде, или с роторными устройствами, где изделия или корзины с деталями навешиваются на поворачивающуюся крестовину и последовательно окунаются в ванну.
Перемешивание моющего раствора осуществляется введением острого пара или сжатого воздуха. Существуют погружные установки, позволяющие производить очистку крупногабаритных сборочных единиц. ВНИИЖТом предложен волновой способ активации моющей жидкости. Сущность способа состоит в создании в ванне волновых ударов жидкости за счет покачивания размещенных в ней лопастей.
Исследованиями, выполненными в Ленинградском институте инженеров железнодорожного транспорта (ЛИИЖТ), установлено, что способ многократного погружения является наиболее интенсивным и особенно эффективным при очистке внутренних полостей объекта, когда раствор, заполняя эти полости при неоднократном погружении и извлечении объекта, активно вымывает находящиеся там загрязнения.
Операции обезжиривания и травления проводят, как правило, погружным способом в ваннах с использованием соответствующих растворов и электролитов.
Ультразвук используется для удаления загрязнений с мелких деталей. Эффективность действия ультразвука основана на явлении акустической кавитации, т. е. образовании в жидкости микроскопических пузырьков воздуха (каверн), которые возникают в ней под воздействием ультразвуковых колебаний. Эти пузырьки, взрываясь, создают очень высокие местные давления и гидравлические удары такой силы, что срывают с поверхности металла приставшие пленки масел, жиров и других загрязнений.
Ультразвук проникает в узкие щели, небольшие отверстия и поры детали. Очистке' способствуют явления акустического течения и давления звукового поля.
Ультразвуковая установка состоит из ультразвукового высокочастотного генератора и моечной ванны, жидкость в которой интенсифицируется пьезоэлектрическим или магнитострикционным преобразователем. Пьезоэлектрический преобразователь воздействует на дно моечной ванны, находясь на некотором удалении от дна, магнито-стрикционный преобразователь вмонтирован своей мембраной в дно ванны.
Генератор колебаний мощностью 1—2,5 кВт обеспечивает резонансную (рабочую) частоту тока 20—40 кГц. Схема ультразвуковой ванны.
В шкафу 4 установлена масляная ванна 3 с блоком колебаний 1, в котором закреплен пьезоэлемент 8. В масляной ванне находится моечная ванна 7, в которую устанавливают корзину 6 с деталями. Над моечной ванной размещен вытяжной колпак 5, соединенный с системой вентиляции. По трубе 2 подводится вода для охлаждения преобразователя.
Очистка с использованием гальванического электролиза применяется для удаления масляных и небольших загрязнений и происходит за счет изменения заряда обрабатываемой поверхности и механического воздействия, выделяющихся при электролизе пузырьков газа (водорода и кислорода).
Электролит играет роль проводника тока и одновременно участвует в удалении загрязнений. Детали погружаются в ванну с электролитом.
Одним электродом служит сама ванна, вторым — очищаемая деталь. Процесс идет при напряжении 12 В и периодически
меняющейся полярности тока.
В парах растворителей очищают детали от загрязнений и пыли. Горячие пары растворителей конденсируются на поверхности детали и стекают с нее, растворяя растворимые компоненты загрязнений и смывая нерастворимые.
Химический метод заключается в очистке поверхности химическими веществами, разрушающими или преобразующими устраняемые наслоения.
Этими веществами удаляют старые лакокрасочные покрытия. Например, для снятия покрытия из масляных красок и алкидных эмалей применяют смывку СП-6, в составе коорой находятся метиленхлорид 95%, перхлорвиниловая смола 3,5%, уксусная кислота и ингибитор.
Эти краски и эмали можно снять пастой, которая состоит из 18% каустической соды, 20% негашеной извести, 10% мазута, 20% мела и воды.
С помощью химических веществ можно очищать поверхности от ржавчины. Некоторые вещества (грунтовки-преобразователи) превращают ржавчину в грунтовое покрытие, создают пигментированный слой, прочно слипающийся с поверхностью, другие (преобразователи ржавчины) разрыхляют ее, преобразуя в легко удаляемый продукт.
Грунтовка-преобразователь ВА-0112 состоит из основы и отвер-дителя. В основу входят поливинилацетатная эмульсия 67%, окись хрома 6,7, окись алюминия 6,7, красный железоокисный пигмент 6,15, дистиллированная вода 13,45%.
Отвердителем является 85%-ная ортофосфорная кислота. В хорошо перемешанную основу перед употреблением вводят отвердитель (3 массовых доли на 100 долей) и разбавляют до рабочей вязкости дистиллированной водой.
В состав простого преобразователя ржавчины входит смесь 33%-ного водного раствора фосфорной кислоты и 4%-ного раствора гидрохинона в гидролизном спирте.
Растворы смешивают в равных пропорциях непосредственно перед использованием.
Однако преобразователи ржавчины создают на поверхности кристаллическую пористую структуру, сквозь которую проникает влага и вызывает ускоренную коррозию металла.
Накипь снимают ингибированной соляной кислотой.
Соляная кислота растворяет соли щелочноземельных металлов, входящих в состав накипи, а наличие ингибитора препятствует травлению основного металла. В качестве растворителей накипи применяют 20%-ный раствор уксусной кислоты или 33%-ный раствор муравьиной кислоты, но действие их значительно слабее.
Баки и ванны для растворов армируют винипластом, поливинилхлоридным пластиком или гуммируют резиной.
Металлические покрытия удаляют в различных кислотных растворах слабой концентрации с добавками, стимулирующими растворение покрытий и обладающими ингибиторными свойствами. При электрохимическом удалении покрытий используются электролиты те же, что и для осаждения.
Термический метод очистки поверхности от старой краски и продуктов коррозии осуществляется с помощью газокислородной горелки. Под воздействием огня слой краски вспучивается и частично сгорает, ржавчина разрушается, превращаясь в рыхлые окислы железа, окалина растрескивается и отслаивается.
К термическому методу относится очистка в щелочном расплаве, которая протекает при высокой температуре. Температура расплава едкого натра поддерживается в пределах 420—480 °С, смеси едкого натра и азотнокислого натрия в соотношении 3:1 доводится до температуры 450—500 "С. Детали погружают в расплав на 10—45 мин, где хорошо снимаются толстые слои окалины и ржавчины.