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精密零件的无油防锈的理论性研究
时间: 2019-01-09 08:56 浏览次数:
金属的锈蚀原理 缓蚀剂防护与种类 气相防锈缓蚀剂 水基防锈缓蚀剂 无油防锈的定义及实现路线
1.金属的锈蚀原理

  金属在自然状态下,是以矿石的形式存在的。从矿石中提炼金属需要大量的能量,根据能量守恒原理,它们将恢复到原来的矿石状态。将矿石转化为金属所需的能量越多,金属恢复其原始状态的速度就越快。
锈蚀,是金属回复矿石原始状态的自然规律。是一种电化学过程,即电子通过金属表面的溶液从金属的高能区流向低能区,具有导致腐蚀的能力;没有导电溶液就不会发生腐蚀。这种溶液称为电解质,可以由水、雨、湿气和湿度引起。对于没有保护金属材料而言,只需要少量的电解质就能引起腐蚀。
  即使65%的相对湿度也会形成电解液,从而导致腐蚀。金属的高能量区域叫做阳极。这是电流离开金属进入电解液的区域。低能区是阴极。电流离开电解液回到金属中。阴极和阳极对的数量,在每种金属是不同的。金属对越多,就越容易腐蚀。例如,加工过的金属表面有更多的金属对。在某些情况下特殊,腐蚀可以在几分钟内发生,比如在电镀过程中,甚至经常出现“闪锈”,也就是在空气中,瞬间发生锈蚀。
  如果金属层是物理上坚固的,腐蚀过程可以延迟,而该氧化层作为电解液和金属之间的缓冲。如果该层是脆弱的或多孔的,腐蚀继续畅通无阻。例如,在铝和钢的比较中,铝是一种高能金属。大气腐蚀速度明显减慢。铝形成稳定的保护氧化物涂层,导致铝的腐蚀速度极慢。相比钢和铁也是一种高能金属,但它是一种多孔金属,具有易碎的氧化层,为了防止腐蚀,因此钢就更加需要外界的防护。
  钢铁和其他黑色金属生锈的方式多种多样,并由于几个因素。有关腐蚀类型的进一步信息,可以电话400 168 3278 或查看其它页面

2.缓蚀剂防护与种类
  抑制剂或者缓蚀剂,是能延缓或减慢锈蚀反应,也就是做到防止锈蚀发生的作用。所有ARMORVCI的防锈产品,无论是VCI气相防锈产品,包括气相防锈纸,气相防锈膜,VCI防锈干燥剂;还是水基防锈产品,包括水基清洗剂,水基防锈剂,都具有有效延缓金属锈蚀的作用。

气相防锈缓蚀剂:
  VCI(挥发性或蒸汽缓蚀剂)降低对金属的攻击速度,它是按照以下的原理来实现的:VCI是一类具有足够蒸气压或能量将分子从化合物释放到空气中的缓蚀化合物。分子一旦释放,通过扩散,即温度上升和下降引起的正常空气流动,通过封闭的空气空间向金属表面扩散。可以延缓腐蚀作用。正产情况下,电流试图从阳极通过电解液流到阴极,由于VCI的存在,可以钝化金属表面,抑制或抑制引发氧化的电化学机制,即电流从阳极流向阴极。因此,VCI分子附着在金属表面形成一个看不见的薄膜,只有几个分子厚,以保护金属免受攻击。
  VCI的挥发性是应用该抑制剂的基础。VCI是一种理想的快速提供抑制剂,并具有持久的保持效果。因此,该化合物应具有足够高的挥发性,以尽快饱和所有可达的蒸汽空间。但与此同时,它的挥发性不应该太大,因为它会通过使用它的包或容器中的任何泄漏迅速丢失。VCI的最佳蒸汽压,是指应刚好足以在所有暴露的金属表面保持抑制浓度。VCI释放的抑制剂分子数量是环境温度和湿度的函数关系。
  因此,随着温度和湿度的增加,腐蚀金属的速度也加快了。VCI蒸气压的速率或抑制剂的能量也会增加,导致释放额外的VCI蒸气来保护零件。反之亦然。

水基防锈缓蚀剂:
  切削、铣削、抛光、磨削或其他加工液,残留在金属表面,实际上使会促进锈蚀。在整个过程中,必须在适当的节点,进行彻底的清洗和适当的防锈药剂喷涂。这些工作,一方面是必须去除加工液体,污染物,灰尘,以便达到必要的清洁度;同时,如果不去除的话,其中包含的各种盐类成分,都是形成电解液的重要因素,必然加速锈蚀的发生。
这些清洗剂和防锈剂,在金属的周围实际处于持续的化学变化状态。在经过最后涂装后,在金属干燥后,会留下表面残留物,也就是形成以下三种防护膜:
  氧化膜,也就是钝化成膜
  沉降膜
  吸附膜
  这三种膜,也就是缓蚀剂的种类,以第三种为最安全,外观效果最好。缓蚀剂份子在金属表面形成致密的吸附层,阻挡水分和腐蚀性物质,达到缓蚀作用。

3.无油防锈的定义及实现路线
  ARMORVCI所采用的水基缓蚀剂,来自全球非常先进的厂家和研发机构,同时,公司的研发人员也在自主开发一些独有的中间体。基于几百家项目的合作,这些水基清洗剂,水基防锈剂,乳化型防锈剂,中性除锈剂都具有独特的复配成分,分别适用于高压喷淋清洗,超声波清洗,浸泡清洗,在金属表面可以做到无残留清洗,无油防锈。在众多的精密零件的后处理工序的实际应用中,做到:
  无油
  无锈
  干膜
  不粘
  气相缓蚀剂与水基缓蚀剂的完美结合,甚至单独使用,都完全可以替代防锈油的使用。我们将这替代防锈油的防锈工艺,尤其是气相缓蚀剂与水基缓蚀剂的完美结合的实现方法,称之为“无油防锈”处理工艺。
在精密零件的制造和加工中,防锈油是被禁止使用的的,比如:
  干式高速切削加工,防锈油会造成加工误差,测量误差;
  焊接工艺,防锈油引起飞溅,造成焊接缺陷
  不可控的防锈油,造成终端客户组装线污染
  防锈油中的VOC过高,影响排放

  ARMORVCI的无油防锈处理工艺,获得国家发明专利。发明中所使用的的水基清洗剂,水基防锈剂,VCI气相防锈膜,VCI气相防锈袋,VCI气相防锈纸,高效氯化镁干燥剂,全部自行生产或者研制,做到无油,但是防锈做到6到12个月的,同时较好地满足较高清洁度的要求,广泛应用于DCT/VCT/AT自动变速箱行业。

我们提供典型的无油防锈处理工艺的实现路线,如下图:

  在以上的实现路线中,我们需要根据不同金属零件的加工工艺,产品结构特征,材质,为了达到清洁度的要求和防锈要求,设计清洗工艺,包括多工段的喷淋清洗工序和超声波清洗工序,单独或者组合。进行设备制造,选用针对性的水基清洗剂,水基防锈剂,与设备配套使用,最终达到清洗和防锈指标。
  在以上工艺路线中,没有任何防锈油的使用,但是做到6-12个月的防锈周期。
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