فاکتورهایی که طول عمر مفید چربیگیرهای محلول را محدود می­کنند

در بین تمام ضروریات مربوط به یک پاک کننده فلزی طول عمر مفید آن است. اساسا اولین نیاز هر پاک کننده فلزی این است که قادر باشد سطح را هم بصورت شیمیایی و هم فیزیکی تمیز کند. مورد بعدی طول عمر قابل قبول پاک کننده پیش از تعویض آن است و درنهایت ضرورت مشخص عبارت است از هزینه کل فرایند پاک کنندگی، انرژیِ، فراورش مجدد، نگاه داری و هزینه های دفع ضایعات. شش جنبه اصلی مسبب تغییرات بوجود آمده در محلول پاک کننده، که بیشتر مورد بحث قرار می گیرد، به دو دسته اصلی تقسیم می شوند: تغییرات شیمیایی و تغییرات فیزیکی. دو مورد اول صابونی شدن و کربنیزه شدن به عنوان اثرات شیمیایی طبقه بندی می شوند، در حالی که چهار اثر بعدی فیزیکی هستند. هفتم، جنبه غیر مستقیم نگهداری مناسب است.

V. THE FACTORS LIMITING THE USEFUL LIFE OF AQUEOUS CLEANERS                            

Among others, one of the puzzling intangibles of metal cleaning art is the subject of useful "life”. Certainly, the first requirement of any metal cleaner is that it renders the surface both chemically and physically clean. The next requirement is longevity of acceptable performance before it must be replaced, and the final, obvious requirement is the total operating cost of the cleaner, including energy, reprocessing, maintenance, and waste disposal costs. The six main aspects responsible for changes occurring in cleaning solution, that will be further discussed, fall into two main categories: chemical changes and physical changes. The first two, saponification and carbonation, would be categorized as chemical effects, while the last four are physical effects. The seventh, indirect aspect is a proper maintenance.

1. صابونی شدن 2. از دست دادن قلیائیت آزاد- کربناسیون 3. مقدار بارگذاری مواد جامد 4. بیرون کشیده شدن مواد 5. حجم محلول 6. کمبود عوامل مرطوب کننده 7. تعمیر و نگهداری. تمام شاغلین در حوزه آبکاری یا با این مبانی هفتگانه هستند و اگر نیستند الزاما باید دانش لازم را در ارتباط با پردازش سطح فلز برای پوشش، آنودایزینگ، گالوانیزه کردن، کروماته کردن، الکتروپولیش، رنگ آمیزی فلز و یا سایر روش های آبکاری کسب کنند.

1-. Saponification .   2.  Loss of free alkalinity- carbonation.    3. Soil load.  4. Drag-out.    5.  Volume of solution.   6. Depletion of wetting agents.  7. Maintenance. All plating practitioners are, or should be familiar with those seven fundamentals, wherever they are processing the metal surface for subsequent plating, anodizing, galvanizing,  chromating, electropolishing, metal coloring or other finishing treatments.

1- صابونی شدن. واکنش صابونی شدنیک مکانسیم صلی برای پاکسازی اولیه است. هر روغنی با قابلیت صابونی شدن یا تشکیل صابون می تواند طی یک واکنش شیمیایی با مواد قلیایی داخل وان مانند سود سوز آور (NaOH) یا پتاس (KOH) صابون مطابق واکنش زیر صابون (R-ONa) و گلیسرول ((C₃H₅)OH₃) تشکیل دهد.

(RO₃)C₃H₅+3NaOH            3RONa+C₃H₅(OH)₃                     

1-.  Saponification. The saponification reaction is the basic mechanism of primary cleaning reaction. Any  saponifiable or soap forming oils present on the work will chemically combine (react) with alkalis in the bath, usually the caustic soda, (NaOH) or caustic potash, (KOH), to form soaps (R-ONa) and glycerol (C3H5 (OH)₃) according to the reaction:

صابونی شدن درواقع یک واکنش خنثی شدن یک اسید آلی با یک باز است که نتیجه نهایی تشکیل یک نمک است که در این مورد صابون نامیده میشود. نتیجه این فرایند کاهش جزئی قلیائیت آزاد و افزایش عوامل فعال کننده سطحی مانند سدیم استئارات، سدیم اولئات، سدیم روسینات یا برخی صابونهای فلزی دیگر متناسب با مواد صابونی شونده است.

The saponification reaction is actually a neutralization of an organic acid with a base with the formation of a salt, which, in this case, is the soap. The result is partial loss of free alkali and a gain in the solution of the crude surface active agent, such as, e.g.,  Na-stearate,  Na-oleate,  Na-rosinate, or some other metallic soap depending on the saponifying material.

اساسا مابین سود و زیان ناشی از این واکنش های شیمیایی یک توازنی وجود دارد. از دست دادن قلیائیت آزاد باعث کاهش هدایت الکتریکی می شود، یک پارامتر مهم در آبکاری که به نوبه خود باعث کاهش خروج گاز در هر ولتاژ مشخصی می شود. یک تاثیر کامل کاهش قلیائیت کل بویژه زمانی است که پاک کنندگی آندی در دانسیته جریان بالا  استفاده می شود، در این صورت احتمال خطر قطبش پذیری آندی وجود دارد. این پدیده ناشی از کافی نبودن یونهای سدیم یا پتاسیم موجود برای خنثی کردن رادیکالهای اسید از قبیل سیلیکاتها، فسفاتها، روسیناتها و غیره که در سطح قطعه تشکیل شده اند، است. مشخصا افزایش تشکیل صابون، فرایند پاکسازی را تقویت میکند مگر اینکه محتوای صابون ایجاد شده بیش از حد بالا باشد، که باعث وارد شدن محلولهای ژلاتین و فوم بیش از حد در حمام پاک کننده برقی بشود. صابونی شدن در مناطقی که از آب سخت استفاده می شود می تواند باعث بروز مشکلات بیشتری گردد. این مسئله بدلیل تشکیل صابونهای نامحلول کلسیم منیزیوم است که بر روی سطح قطعه می نشینند و به سختی از روی آن حذف می شوند.

There is a profit and loss balance resulting from these chemical reactions. The loss in free caustic reduces the electrical conductivity, an important parameter in electrocleaning, which in turn reduces the gas evolution at any given voltage. A full effect of the reduction in free caustic, which particularly applies to  anodic cleaning at high current densities, is the danger of  anodic polarization. This is caused by insufficient sodium or potassium ions present to neutralize the acid radicals, such as silicates, phosphates,  rosinates, etc. formed at the surface of the processed parts. The gain in soap formation, will promote cleaning to some extent except, obviously, if the soap content builds up too high, introducing gelatinous solutions and excessive foaming in electrocleaning baths.  Saponification can cause a further problem in regions where hard water is used. This is due to the formation of insoluble calcium and magnesium soaps which deposit on the parts as a curd and which are extremely difficult to rinse off.

2- کربوناسیون: این دومین تغییر شیمیایی نیز یک خنثی سازی اسید-باز ساده است. در این مورد، اسید ضعیف گاز کربونیک اسید (دی اکسید کربن، CO₂) موجود در هوا است که برای تشکیل سدیم کربنات با قلیاهای قوی از قبیل NaOH، KOH، سیلیکاتها و فسفاتها ( خاکسترسودا) ترکیب می شود. اگرچه این گاز تنها 0.035هوا را تشکیل می دهد، اما بدلیل اینکه حجم بالایی از هوا می تواند توسط تلاطم هوا و خنثی شدن اجزای سازنده قلیا وارد محلول پاک کننده شود (درواقع مقدار دی اکسید قابل توجهی وارد محلول خواهد شد). در اینجا مجددا، سود آزاد مهمترین قربانی برای تبدیل شدن به کربنات است اما سیلیکاتها و فسفاتها هم می توانند به کربنات تبدیل شوند. اگر یک تمیزکننده قلیایی برای مدت زمان طولانی استفاده شود به آرامی CO 2 جذب می کند و در نهایت محتوای کربنات آن به مرور بالا خواهد رفت. حتی اگر این محلول برای قطعات کثیف استفاده مشود باز همچنان این مسئله پیش خواهد آمد. منظور از این جمله این است که الزاما در اثر کار کردن پاک کننده این مشکل پیش نخواهد آمد بلکه حتی اگر محلول بدون استفاده در مجاورت هوا باشد نیز کماکان این مسئله خادث خواهد شد. به همین دلیل اگر بعد از مدت طولانی بخواهید از یک چربیگیر استفاده کنید قابلیت و کارایی سابق خود را نخواهد داشت.

3-  Carbonation.This second chemical change is also a simple acid-base neutralization. In this case, the weak acid is carbonic acid gas (carbon dioxide, CO2), present in the air, which combines with the stronger alkalis, such as NaOH, KOH, silicates, and phosphates to form sodium carbonate (soda ash), or potassium carbonate. Even, though it makes only 0.035 % of the atmosphere 89 , the large amount of air can be passed through the cleaner with, e.g., air agitation and neutralize the alkaline builders. Here again, the free caustic is the preferential victim of the reaction process, although other important ingredients, silicates and phosphates are also subject to conversion to carbonates. If an alkaline cleaner is allowed to stand for a prolonged period of time it will slowly absorb CO2 and will eventually become excessively high in carbonate content. This is true even though the solution is not used to clean dirty work. It is seen then that, after long periods of shutdown, one cannot expect the solution to be in the same condition as it was prior to the shutdown.

این مسئله بدلیل برهم خوردن تعادل محلول سودی که ندارد بلکه معایب بسیاری را به سیستم تحمیل میکند. زیرا درست است که این فرایند منجر به تشکیل سدیم و پتاسیم کربنات می شود که هردو خود خاصیت پاک کنندگی دارند، اما این توانایی در مقابل خاصیت مشابه برای سود تقریبا غیر موثر است. مقاومت الکتریکی محلولهایی مانند سدیم کربنات چهار برابر محلول سود است که همین مسئله باعث کاهش ظرفیت انتقال جریان در ولتاژ داده شده می شود. علاوه بر این سدیم یا پتلسیم کربنات امولسیفایرها و عوامل دیسپرس کننده نسبتا ضعیفی هستند. در نتیجه، محلول به دلیل بالا رفتن محتوای کربنات خود آسیب می­بیند. به عنوان یک پیامد ناشی از کربناسیون محلول می توان به از دست دادن هدایت الکتریکی، قابلیت امولسیون کنندگی و دیپرس کنندگی محلول اشاره کرد.

Treating this as a profit and loss balance situation follows that there is no profit but all loss. While it is true that formed sodium or potassium carbonate in itself will exert some cleaning action, it is relatively inefficient. The electrical resistivity of e.g., sodium carbonate solution is four times that of caustic soda and here again there is a loss of current carrying capacity at a given voltage. Furthermore, sodium or potassium carbonates are arelatively poor emulsifiers and dispersing agents. Consequently, this property will suffer proportionally to the carbonation occurring in the solution. As a consequence of carbonation, there is a loss in electrical conductivity, emulsifiability and dispersability.

3- میزان آلودگی. این مسئله مهم و اغلب نادیده گرفته شده مربوط به افزایش فیزیکی روغنها و گریسهای غیر قابل صابونی شدن و انواع مختلف آلودگیهای جامد مربوط به عملیات جابجایی کردن، نگهداری و ذخیره سازی قبل از تمیز کردن است. همچنانکه قطعه کار داخل محلول پاک کننده گذارده می شود، روغن ها و گریس ها در حمام امولسیون و دیسپرس می شوند. ذرات جامد مانند دانه های ساینده، گرد و غبار، آلودگی، تراشه های فلزی، و غیره، اگر به صورت ذرات درشت و یا در  حمام در یک حالت پراکنده معلق باشند، در وان ته نشین خواهند شد.

3- Soil Load. This important and often neglected aspect is a physical build-up of  unsaponifiable oils and greases and a wide variety of solid soils incidental to buffing, handling and storage operations prior to the cleaning. As work is put through the cleaner solution, oils and greases are emulsified and distributed throughout the bath. Solid particles, such as abrasive grains, dust, dirt, metal chips, etc., either fall to the bottom if they are comparatively coarse particles or are suspended throughout the bath in a disperse condition.

تجمع آلودگی باعث می شود تا حمام پیش از اینکه هریک از اجزای آن به حداقل مقدار مجاز خود برسند از کار افتاده شود و بعبارتی این تجمع آلودگی باعث کاهش طول عمر مفید وان می شود. این مسئله شدیدا به مقدار و شرایط قطعه گذاشته شده در محلول بستگی دارد. تقریبا پیش بینی درست اینکه تا چه زمانی ممکن است حمام قبل از تعویض قابل استفاده باشد غیر ممکن است.

The soil load probably limits the useful cleaner life before any of the other components reach their permissible limits. It is strictly a function of the amount and condition of the work put through the solution. It is almost impossible to correctly foresee how long the bath may be operational prior to replacing it.

در مورد روغن­ها و گریس­های امولسیون شونده، استدلال قدیمی تر این بود که یک امولسیون کننده قوی تر میتواند بیشتر آنها را دیسپرس کند، که این مسئله عملا می توانست یک مزیت باشد. نظریه جدیدتر این است که یک پاک کننده­ای که بتواند روغن و گریس را جدا نماید، اما آنها را امولسیون نکند می تواند نتایج بهتری داشته باشد. با تخلیه روغن های انباشته شده از سطح محلول با یک سیلر سرریز، مقدار روغن تجمع یافته در محلول همواره در حداقل مقدار خود نگهداری می شود و خطر وارد شدن روغن داخل وان اسید، فعال کننده ها یا محلول های آبکاری کاهش می­یابد. البته همین روش برای جدا کردن آلاینده های جامد به کار نمی رود، زیرا نمیتوان آنها در سطح محلول پاک کننده نیستند که بتوان آنها را به این روش از سطح حذف کرد. بعضی از این ذرات جامد با ته نشینی از محلول حذف می شوند، اما به طور کلی، این جامدات باید دیسپرس شوند تا سطح فلز آبکشی شده عاری از هرنوع ماده خارجی باشد.

In the case of the emulsified oils and greases, the older reasoning was that a cleaner of higher emulsifying power could disperse more of them, which would be an advantage. The newer opinion 57 is that a cleaner, which will separate the oils and greases but not emulsify them, gives better results. By skimming the accumulated oils from the surface of the solution with an overflow skimmer, the oil load in the solution is kept at a minimum and there is less danger of oil drag-out into the subsequent acid dips, activators, or plating solutions. The same reasoning does not apply to the solid soil, since it cannot be skimmed-off from the surface. Some is removed by settling, but in general, these solids should be dispersed so that the metal surface rinses free of all foreign matter.

4- حمل محلول و وارد شدن محلول یک وان به وان مرحله بعد. این مسئله با کاهش طول عمر مفید پاک کننده هزینه سرسام آوری را به سیستم تحمیل میکند.  البته بعضی از قطعات کار بدلیل ماهیتی که دارند گویا دارای جیبها و پاکتهایی برای حمل حجم های زیادی از محلول پاک کننده هستند، همانطور که در تمام طول فرایند آبکاری همانند اسید شویی، آبکشی و در محلول آبکاری این اتفاق رخ می­دهد. آویزان کردن قطعات برای آبکاری بهترین شیوه برای حداکثر زهکشی (تخلیه محلول از قطعه) و به حداقل رساندن جابجایی محلول از یک وان به وان مرحله بعد است.  بررسی های تیتراسیون دوره ای محلول باید مرتبا انجام بگیرد تا با شارژ مجدد و بازسازی محلول مشکل مربوط به پساب مرتفع شود. تخلیه زیاد باعث حذف آلودگی از محلول پاک کننده می شود و اگر این کاهش حجم با شارژ مجدد و منظم جبران شود، مشکلات ناشی از صابونی شدن، تشکیل کربنات و آلودگی در محلول کاهش می یابد. با این حال این مسئله با افزایش مصرف پاک کننده و افزایش هزینه تصفیه پساب همراه می شود. یک اپراتور با وجدان مابین افزایش طول عمر مفید محلول پاک کننده و افزایش شارژ محلول باید یک تعادلی برای هزینه ها درنظر بگیرد.

4-  Drag-Out. This aspect has less to do with limiting the cleaner life than to wasteful extravagance.  Of course, some work is of such nature that recesses and pockets carry out a large volume of cleaning solution, as it also does all along the plating line in the acid dips, rinses, plating solutions, etc. Racking the work to the best advantage to give maximum drainage is the only practical means available to keep this loss at the lowest possible amount. Periodic titration checks should be made on the solution so that revitalizing additions can be made to overcome this waste. However, this compensation is obtained at the expense of increased cleaner consumption, in addition to waste treatment cost. The conscientious operator comparing the increased cleaner life against the amount of additions required must determine a cost balance. Heavy drag-out removes dirty cleaner solution and if compensated by regular additions, tends to oppose the deterioration resulting from soap, carbonate and soil build-up.

5-حجم محلول. این جنبه مربوط به رابطه واقعی بین مساحت قطعه کار و حجم محلول پاک کننده است. واضح است که هر چه میزان حجم محلولی که برای گذاشتن قطعه کاربیشتر باشد، اشباع شدن آن توسط چربی و روغن طولانی تر است. برعکس، یک وان بسیار کوچک خیلی سریع اشباع می شود درنتیجه نیاز به لایه برداری آن نیز بیشتر خواهد بود. برای این رابطه هیچ مقدار عددی ثابتی وجود ندارد. ممکن است این مسئله که حجم محلول پاک کننده نمی تواند بیش از حد بزرگ باشد محل مناقشه باشد، اما از نظر اقتصادی، ساخته شدن تانک چربیگیر در اندازه های بسیار بزرگ مناسب نیست. همچنین ممکن است در مقایسه با سایز قطعه کار حجم محلول پاک کننده بسیار زیاد باشد که در اینصورت بدلیل تبخیر، تجزیه حرارتی، کشیده شدن محلول در وانهای دیگر، کربناتاسیون و غیره، نسبت اجزای فعال وان تغییر کند که نهایتا باعث می شود وان پیش از اینکه فرصت داشته باشد حداکثربازدهی خودرا داشته باشد از کار بیفتد. بطور کلی تانک چربیگیر بعنوان یک تانک آبکاری درنظر کرفته می شود بطوری که جهت آماده سازی امکان جادادن بزرگترین قطعه در آن وجود داشته باشد.

5- Solution Volume. This aspect pertains to the arithmetic relationship between area of work  leaned and volume of cleaner solution. Clearly, the larger the volume of solution for any given work loads, the longer it will require overloading with soil or grease. Conversely, a tank that is too small will very quickly reach its limit in soil tolerance, resulting in too frequent dumping of the solution. There is no fixed numerical value for this relationship. It might be argued that the volume of the cleaner solution cannot be too large, but in the interests of dimensional economy, it would not be good engineering to have the cleaner tank too cumbersome in size. It also might be possible to have a volume so large in relation to the amount of work that change of the active ingredients from evaporation, thermal degradation, drag-out, carbonation, etc. would reduce the cleaning efficiency before it had a chance to give maximum returns on the investment. Generally, the cleaner tank is designed as is the plating tank, i.e., to accommodate the largest piece to be treated.

6- بر اساس تعریف، عوامل تر کننده مواد فعال سطحی هستند. درواقع آنها خود را در فرآیندهای امولسیونی، دیسپرس شوندگی و کاهش کشش سطحی در بین سطوح ذرات جامد یا در سطوح بین فازی روغن و گریس سطحی توزیع می کنند. در نهایت وقتی مقدار آنها در محلول به اندازه زیادی کاهش یابد فعالیت امولسیون کنندگی و پاککنندگی محلول را تحا الشعاع قرار می دهند. تمام پاک کننده های مناسب عامل (ها) جداکننده ای دارند که وظیفه آنها حفظ آنیون های فلزی انحلال پذیر در محلول است. با این حال، ممکن است شرایطی پیش آید که در آن تجمع یون فلزی بیش از ظرفیت عامل جدا کننده باشد. یونهای فلزی (که کاتیون هستند)، می توانند در یک واکنش برگشتی با سورفکتانت آنیونی واکنش دهند و منجر به از دست دادن توانایی تر کنندگی آن شوند. این اتفاق در همه پاک کننده ها ذاتی است و با افزایش چربیگیر تازه  بصورت کامل یا افزایش جزئی سورفکتانت قابل جبران است. فروشندگان محصولات چربیگیر به منظور حفظ ماهیت خیس کنندگی چربیگیر در طول عمر مفید محصول، باید مواد فعال سطحی را به مقدار کافی در محصولات فرموله شده خود فراهم کنند.

6- Depletion.  By definition, the wetting agents used in cleaners are surface active materials. As such they distribute themselves at the surfaces of solid particles or at the interfacial surfaces of oils and greases in the processes of emulsification, dispersion and surface tension reduction. Eventually that they become depleted in the solution to the extent that the detergent and emulsification action is compromised. All proper cleaners also incorporate the sequestering agent(s) whose function is to keep soluble ‎metallic anions in the solution. ‎ However, the situation can arise, where metal accumulation can overpower the sequestrant’s capacity. The metal ions (that are cations), can in turn react with anionic surfactant, resulting in the loss of wetting abilities. These actions are inherent in all cleaners and are compensated for by the additions of fresh cleaner, as a whole or as a separate surfactant package. Cleaner vendors should provide sufficient surface active materials in their formulated products to have a reserve with the intention that the wetting action will be effective throughout the life of the cleaning solution.

7- نگهداری. ، به منظور رسیدن به وضعیت تعادلی در شش جنبه بحث شده قبلی و بدست آوردن حداکثر نتیجه از محلول چربیگیر قلیایی ، نگهداری مناسب چربیگیر در وضعیت مطلوب کاری امری ضروری و تقریبا اجباری است. برای اینکه چربیگر در وضعیت مطلوب عملکردی قرار داشته باشد، باید حمام چک شود تا مقدار آلودگی آن در حدمجاز تعیین شده نگاه داشته شود. زمانی این جنب مهم می شود که بخشی از آلودگی محلول چربیگیر به سایر وانها انتقال داده شود، یا دیده شود که قطعه بعد از آبکشی، چربیگیری کامل نشده است و یا کارایی محلول را نتوان با افزایش شارز مجدد  بهبود بخشید. اساسا، این مشکل به ارامی در وان ایجاد می شود و اینطور نیست که وان به یکباره از کار بیفتد. روش ساده ای برای تعیین این نقطه پایانی وجود ندارد مگر با کسب دانش و تجربه کافی در حین کار. با توجه به به تجارب گذشته، اگر شارز محلول به طور منظم انجام بگیرد فرایند بسیار مقرون به صرفه تر خواهد بود تا اینکه بخواهیم هزینه از کار افتادن کل محلول مو جایگزینی ان را با یک محلول کاملا نو را بپردازیم.

7- Maintenance. Proper maintenance of the optimum cleaning action is necessary and almost mandatory in order to balance the six previous aspects, resulting in maximum results from the alkaline cleaning bath. The cleaner must be kept within allowable limits as regards the soil load in order to function properly. When this aspect becomes so high that the dragout contaminates subsequent solutions or the work cannot be rinsed soil-free, no amount of additions to the cleaner bath will restore its working efficiency. Once more, the limit is set by a slow build-up in the bath and not by any "break-down" of the cleaner. There is no simple way to determine this end-point in any particular application except by educated experience. It is often justifiable to make up a new cleaner more regularly, according to the dictates of past experience, given that they are far cheaper than the labor lost due to rejects.

حجم محلول باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا بتواند آلودگی وارد شده را از یک تا چهار هفته تحمل کند. زمانهای طولانی تر ممکن است موجب کربناتاسیون بیش از حد و در برخی موارد ایجاد صابون بیش از حد شود. در طول این دوره زمانی یک تا چهار هفته، برای تامین هدایت الکتریکی محلول، امولسیون کنندگی، صابونی شدن و دیسپرس کردن سریع روغنها و گریسها باید فعالیت قلیایی محلول با افزایش منظم مواد جدید در حد مطلوبی حفظ شود. دوره های زمانی کوتاهتر عملیات، پیش از جایگزینی محلول، ممکن است منجر به مصرف بیشتر پاک کننده شود. با این حال، این مورد بسیار ارزان تر از هزینه ای است که جهت کار نکردن کارگر خط بدلیل از کار افتادن وان پرداخت می شود.

The volume should be sufficiently large to tolerate the soil load from one to four weeks. Longer periods may cause excessive carbonization and in some cases, excessive soap build-up. During these one to four week time periods, there must be sufficient active alkalinity maintained by regular additions of new material to support electrical conductivity and rapid emulsification, saponification and dispersion of the oils and greases. Shorter periods of operation before replacing the solution may lead to higher cleaner consumption. However, this item is much cheaper than the labor cost invested in rejects or lost time due to shutdowns in the midst of a day's production run.

طول عمر یک پاک کننده بهتر است در طول یک فرایند عملیاتی واقعی تعیین شود. ثبت آنالیز و عملکرد پاک کننده بیشتر برای پیش بینی و تعیین طول عمر مفید پاک کننده مفید است. برای تعیین تغییرات در ترکیب با گذشت زمان باید آنالیز شیمیایی کامل بصورت برنامه ریزی شده و متناوب انجام شود. علاوه بر این، اندازه گیری دانسیته و هدایت در برخی موارد مفید است، زیرا این روش ها ساده و سریع هستند. یک ثبت گزارش خوب همراه با مشاهده اثربخشی پاک کننده به تخمین عمر مفید محلول چربیگیر کمک می کند.

The life of a cleaner is best determined by observation of results in an actual application. A log of analysis and performance of the cleaner is most helpful to anticipate and determine the cleaner’s productive life. Effort should be made for a scheduled, intermittent complete chemical analysis to determine the changes in composition with time. In addition, the measurements of specific gravity and conductivity have been found useful in some cases, since these are simple and rapid methods. A good log coordinated with observation of the effectiveness of the cleaner will help to establish the productive, usable life.

اگر عامل تر کننده یک عامل مهم برای فرایند چربیگیری باشد، در اینصورت ضرورت دارد عامل تر کننده توسط تست کف کنندگی به روش آزمایشگاهی یا مشاهده لایه کف بر روی سطح پاک کننده در محلول نگاهداری شود.

If wetting agent is essential for good cleaning, then the wetting agent should be maintained by laboratory foam test, or observation of the foam blanket on the cleaner.

یک پاک کننده اصولا قدرت پاک کنندگی خود را به یکباره بدلیل تغییرات عمده در مواد شیمیایی موجود در محلول از دست نمی دهد. از آنجایی که قدرت پاک کنندگی محلول به تدریج تغییر می کند، از دست رفتن قدرت پاک کنندگی میتواند با کنترل و مشاهده دقیق وان در یک بازه زمانی طولانی مشاهده و بررسی شود. اگر زمان چربیگیری طبیعی یک دقیقه باشد، قطعه کار باید در عرض 30 ثانیه تمیز شود تا همیشه اطمینان کافی برای پاکسازی ایمن وجود داشته باشد. یک پاک کننده تازه ساخته شده ممکن است در ¼ دقیقه فرایند پاکسازی را انجام دهد. بطور تجربی، حداقل زمان چربیگیری برای یک چربیگیر تازه را می توان با غوطه ور کردن دستی قطعات در دفعات مختلف تخمین زد. این تست را می توان در فواصل زمانی مختلف با استفاده از پاک کننده تکرار کرد. طولانی شدن زمان پاکسازی به منزله تغییرات نامطلوب در چربیگیر است. اگر زمان چربیگیری به مرور زمان افزایش یابد، پس طول عمر مفید با آنچه که پیش بینی شده بود برابر خواهد شد.

The cleaner will not suddenly lose cleaning power due to changes in the major chemical present. Since the cleaning power changes gradually, the loss of cleaning power can be observed over a longer periods by watchfully observing the elapsed cleaning time. If the normal cleaning time is one minute, the work should clean in half this time to maintain a margin for safe cleaning. A fresh cleaner may clean in ¼ minute. Empirically, the minimum cleaning time for a fresh cleaner can be estimated by hand dipping of production parts for various times. This test can be repeated at varying intervals as the cleaner is used. An increase in cleaning time will indicate unfavorable changes. If the cleaning time gradually increases, then the life of the cleaner will be anticipated by extrapolation to a cleaning time equal to the processing time.

هفت جنبه ارائه شده در بالا نشان می دهد که محدودیت های مربوط به طول عمرمفید پاک کننده های جدید با فرمولاسیون های مدرن به طور معمول ناشی از زوال و تغییرات شیمیایی و فیزیکی مختلف محلول است و عموما نمیتواند بدلیل تغییرات شیمیایی ناگهانی پاک کننده باشد.

The seven aspects presented above, indicate that the life limits of modern cleaner formulations are normally caused by deterioration ascribed to various chemical and physical changes and are not normally due to any sudden breakdown of the chemistry of the cleaner.

57-  Emulsion Cleaning  in : “Surface Engineering”, Vol.5, pp.49-54, ASTM International, Material Park,Oh,(1994).

89- “CRC Handbook of Chemistry and Physics”, 77thedition, CRC Press, Boca Raton, FL, (1996), pp.  14-24.

تهیه شده در واحد پژوهش و گسترش جلاپردازان پرشیا (JP)

اسفند 96

گرداوری و ترجمه: دکتر م.ج

Prepared by research and development unit of jalapardazan (JP)

february 2018

BY: MJphd

There are three basic considerations for selecting the right cleaning and activation solutions:

 what to use, when to use, and how to use. These are supported by specific guidelines to help us make the right choices:

• Identify the base metal (type, alloy, surface characteristics)

• Limitations (process line, chemistries, temperature, time)

• Rinsing characteristics (parts, equipment, process line)

The next set of considerations addresses the concern for sufficient, complete soil removal. Focus on condition of the parts, soils, and existing surface coatings.

• Types of soils (oils, grease, shop dirt, buffing and polishing compounds, smuts, scales)

• Existing finishes (chromates, electroplated coatings, phosphates, rust inhibitors)

This issue of the Metal Finishing Guidebook contains additional discussions, references, and suggestions for cleaning and activation, as well as more detailed information regarding filtration, rinsing, analysis, testing, and related subjects.

سه روش اساسی برای انتخاب محلول های تمیز کاری و فعال سازی وجود دارد:

چه چیزی استفاده شود، زمان که استفاده می شود و چگونگی استفاده. این موارد توسط دستورالعمل های خاص پشتیبانی می شوند تا درانتخاب مناسب به ما کمک کنند:

• شناسایی فلز پایه (نوع، آلیاژ، ویژگی های سطح)

• محدودیت ها (خط فرآیند، مواد شیمیایی، دما، زمان)

• موارد  شستشو (قطعات، تجهیزات، خط فرآیند)

مجموعه ای از ملاحظات بعدی مربوط به حذف کافی و کامل کثیفی می باشد. باید به شرایط قطعه ها، کثیفی ها و وجود داشتن پوشش های سطحی توجه شود.

• انواع کثیفی ها (روغن، گریس، خاک، ترکیبات سمباده و پولیش کاری، دوده ها، پوسته ها)

• وجود پوشش (کروماتها، پوشش های برقی، فسفات ها، ضد زنگ ها)

موضوع این شماره کتاب راهنمای پرداخت فلزات شامل بحث های اضافی، مراجع و پیشنهادات برای تمیز کاری و فعال سازی، و همچنین اطلاعات دقیق تر در مورد فیلتراسیون، شستشو، آنالیز، آزمایش و موضوعات مرتبط است.

        SOAK CLEANING

Practical soak cleaning should efficiently remove organic soils. But it should also meet F006 sludge reduction mandates, OSHA safety regulations, facilitate analysis control, and simplify waste treatment. More chemically diverse oils in stamping, forming, extruding, and rust proofing, coupled with reduction in solvent cleaning, make the soak cleaner selection more challenging. Liquid concentrates and powder blends are formulated to meet the specific demands of most soak-cleaning requirements. This includes cleaning ferrous and nonferrous metals in the same solution. In some cleaning applications strong alkalis, such as sodium and potassium hydroxide, are beneficial. Conversely, these may be detrimental for removing certain soils, such as chlorinated paraffin oils, or chemically attack nonferrous metals. Factors influencing soak cleaning—time, concentration, and temperature—should be determined by appropriate trial and evaluation, adhering to any specific limitations of the cycle or process. Displacement and emulsification mechanisms remove oils, grease, and shop dirt in this first step of surface preparation. In recent years displacement cleaning has become more preferred to extend cleaner bath service life and simplify waste treatment. Automatic skimming devices, such as belts, coalescers, ultrafiltration, tank weirs, and overflow dams, are mechanical aids to facilitate oil and grease removal from displacement and emulsifying cleaners. Most soak cleaners meet the operating criteria shown in Table I. Aluminum requires a specialized, different approach to cleaning, which will be dealt with separately.

    تمیزکاری غوطه وری

تمیز کاری غوطه وری باید بر زدودن کثیفی های آلی تاثیر بگذارد. اما باید همچنین دستورالعمل های  F006کاهش لجن، مقررات ایمنی OSHA، کنترل تجزیه و آنالیز و تحلیل و ساده سازی تصفیه پساب ها مطالعه شود. بیشترین تنوع خاصیت شیمیایی روغن ها در قالب زنی، شکل دهی، اکسترود کردن و ضد زنگ سازی، همراه با کاهنده تمیز کاری حلال، باعث می شود انتخاب تمیز کننده غوطه وری بیشتر به چالش کشیده شود. مایعات کنسانتره و مخلوطهای پودری برای رسیدن به نیاز های خاص باید فرموله شود. این بحث شامل تمیز کاری فلزات آهنی و غیر آهنی در محلول مشابه است. در برخی تمیزکاری ها استفاده از قلیا های قوی مانند هیدروکسید سدیم و پتاسیم مفید است. در مقابل، ممکن است این ها (هیدروکسید ها) برای از بین بردن برخی از کثیفی ها مانند روغن های پارافین کلر، یا حمله شیمیایی به فلزات غیر آهنی مناسب نباشد. عواملی که بر تمیزکاری غوطه وری تاثیر گذار است- زمان، غلظت، و دما- باید بوسیله آزمایش و ارزیابی مناسب تعیین گردد، با هر محدودیت خاصی از چرخه یا فرآیند منطبق باشد. مرحله اول آماده سازی سطح  زدودن روغن، گریس و مواد خاکی با مکانیزم جابه جایی و امولوسیونی کردن است. در سال های اخیر، تمیز کاری با مکانیزم جابه جایی برای افزایش عمر مفید حمام و ساده تر کردن دفع زباله بیشتر رواج پیدا کرده است.دستگاه های فیلتراسیون خودکار، فیلتراسیون کمربندی، coalescers ، اولترا فیلتراسیون، حوضچه های تصفیه و سدهای سرریز، برای کمک در تسهیل کردن زدودن روغن و گریس به صورت مکانیکی  از پاک کننده ها جایگزینی و امولسیونی هستند. پارامتر های اعمال بیشتر تمیزکاری غوطه وری در جدول یک نشان داده شده است.آلومینیوم نیازمند یک روش تخصصی و متفاوت برای تمیزکاری است که به طور جداگانه مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

Cleaner Type

Concentration Range

Temperature

Time

Agitation

Liquid

4-8% v/v

120-185°F (49-85°C)

2-10 min

Solution movement

Powder

4-10 oz/gal (30-75 g/L)

120-185°F (49-85°C)

2-10 min

Solution movement

Metal

Caustic

Silicate

Gluconate

Phosphate

Borates

Wetters

Steel

1.8-2.2

1.5-3.0

0.16-3.2

0.4-0.8

-

0.4-0.8

Stainless steel

1.8-2.2

1.5-3.0

0.16-3.2

0.4-0.8

—

0.4-0.8

Brass

0.0-0.8

2.0-4.0

0.16-0.32

0.8-1.6

0.0-0.8

0.4-0.8

Copper

1.6-3.2

1.2-2.4

0.16-0.32

0.8-1.6

0.0-0.8

0.4-0.8

Wetters are usually a balanced blend of anionic and nonionic surfactants.

عامل تر کننده معمولا یک ترکیب متعادل از سورفکتانت یونی و غیر یونی میباشند.

Bulk parts may be soak cleaned in line or off line in basket or barrel operations. Table II provides an example of general soak cleaner constituents and

applicable concentration ranges. Trial evaluation and testing is required to determine which specific formulation meets the soak-cleaning requirements within the specified cycle limitations.

قطعات فله ممکن است در خط یا بیرون خط در سبد و یا بشکه تمیزکاری غوطه وری شوند. جدول 2 نمونه ای از اجزای کلی پاک کننده و غوطه وری و محدوده رنج غلظت آنها را بیان میکند. برای تعیین اینکه کدام فرمول ویژه محدودیت های چرخه تمیزکاری مشخص شده است، نیازمند ارزیابی و آزمایش است.

These are some appropriate cleanliness tests to confirm removal of soils:

• Absence of water breaks on parts rinsed after a weak post acid dip

• Flash rusting of ferrous parts

• White towel wipe cleaned surface, confirming absence of smuts, oils, and grease

• Absence of UV light fluorescence on cleaned surface previously coated with UV fluorescing oils.

• Immersion bronze, copper, or tin deposits on the cleaned, active, appropriately reactive substrate

• Mechanical deformation, bending of finished part or grinding of plated deposit

• Measure the contact angle of a drop of water on the cleaned metal surface.

برخی از تست های تایید شده برای آزمودن پاک کننده کثیفی ها به شرح زیر است:

· عدم وجود شکست آب روی قطعات شسته شده بعد از یک اسید شویی ضعیف

· براق شدن قطعات زنگ زده آهنی

· برای تایید عدم وجود دوده، روغن و گریس با حوله سفید تمیز، سطح تمیز شود

· عدم وجود نور فلورسنت UV در سطح تمیز شده که قبل از آن سطح با روغن فلورسنت UV پوشش داده شده است.

· اگر سطح به طور کامل تمیز و فعال شود، برنز، مس، یا قلع به صورت غوطه وری به راحتی بر بستر مینشینند.

· تغییر شکل مکانیکی، خم کردن قطعه پرداختکاری شده و یا سنگ زنی پوشش

· زاویه تماس یک قطره آب را روی سطح فلز تمیز اندازه گیری شود.

    ELECTROCLEANING

This method uses a DC rectifier to provide current, generating gas bubbles that mechanically scrub the part. This is a powerful cleaning method that complements the previous soak-cleaning step. Parts are predominantly positively charged, resulting in anodic or reverse current cleaning. To a lesser degree parts may be negatively charged, resulting in cathodic cleaning. A third option is periodic reverse, which takes advantage of anodic and cathodic cleaning mechanisms. Electrocleaning can be classified into four groups, meeting most cleaning applications.

   تمیزکاری برقی

در این روش از یک رکتیفایر DC برای تهیه جریان استفاده میشود، انتشار حبابهای گاز یک تمیزکاری مکانیکی روی قطعات ایجاد میکند. این یک روش تمیزکاری قوی است که تمیزکاری غوطه وری مرحله قبلی را، تکمیل میکند.  قطعات عمدتا شارژ مثبت می شوند(یعنی آند قرار میگیرند) و در نتیجه به صورت جریان آندی یا معکوس تمیز می شود. تعداد کمتری از قطعات ممکن است به صورت منفی شارژ شوند(یعنی کاتد قرار گیرند) که منجر به تمیزکاری کاتدی میشوند. گزینه سوم، معکوس دوره ای است که از مکانیسم های تمیز کردن آنودیک و کاتدی استفاده می کند. تمیزکاری برقی را می توان به چهار گروه که بیشترین برنامه های تمیزکاری را در بر می گیرد تقسیم کرد.

Base Metal

Cleaning

Rack

Barrel

Rack

Barrel

Time (min)

Steel Anodic

Anodic

50-100

10-20

4-8

8-2

1-5

Stainless steel

Anodic

50-100

10-20

4-8

8-12

1-5

Brassa

Anodic

15-30

5-10

6-9

9-13

1-3

Coppera

Anodic

20-50

5-15

6-9

9-13

1-4

Zinc

Anodic

10-20

5-10

6-9

9-13

1-4

White metal

Cathodic

10-20

5-10

2-4

5-7

1-2

  1 .Anodic. If preceded by a soak cleaner the electrocleaner’s mainfunction should be effective removal of metallic fines and oxide deposits. Oil and grease removal should be secondary since an effective soak cleaner removes these soils as a primary function. The electrocleaner concentrate can be either liquid or powder. The main ingredient is either sodium or potassium hydroxide as the source of solution conductivity. Desmutters, descalers, and water hardness conditioners are also present. Buffers and inhibitors control the surface action, moderate pH, and protect the base metal against the harmful effects of the process itself and buildup of solution bearing contaminants. Wetters and surfactants provide secondary cleaning to remove organic soils. They also form a light foam blanket to significantly suppress the effects of corrosive fumes during electrolyzing. The bath may also contain reducing agents to control certain contaminants such as hexavalent chromium.

   1.      آندیک. اگر قبل از تمیزکاری غوطه وری باشد  عملکرد اصلی تمیزکاری برقی روی  زدودن اکسید فلزات موثر است. روغن و گریس زدایی باید دومین مرحله باشد از آنجا که این کثیفی ها باید در ابتدا زدوده شود. تمیزکاری برقی غلیظ می تواند به صورت مایع و یا پودری باشد. هیدروکسید سدیم یا پتاسیم به عنوان ماده اصلی منبع هدایت الکتریکی است. دوده زدایی، پوسته زدایی و رفع کننده سختی آب نیز درآن وجود دارند. بافر ها و منع کننده ها، عملكرد سطحی، pH متوسط را كنترل می كنند و از فلز پایه در برابر اثرات مضر فرآیند و ایجاد آلودگی های حاوی محلول محافظت می كنند. تر کنندهها و سورفکتانت ها تمیز کردن ثانویه را برای حذف کثیفی های آلی فراهم می کنند. آنها همچنین یک لایه پوشاننده سبک از فوم را تشکیل می دهند تا به طور قابل توجهی باعث کاهش اثر خوردگی بخارات در الکترولیز شوند. همچنین حمام ممکن است شامل عامل کاهنده برای کنترل آلودگی های مشخص مانند کروم شش ظرفیتی باشد.

  2. Cathodic electrocleaning generates twice the volume of gas bubbles versus anodic electrocleaning. The scrubbing action on parts is essentially doubled. This method is preferred for highly buffed and polished nonferrous metals such as brass, other copper alloys, and white metal. It prevents oxidation, tarnish, and surface attack, which would mar or destroy the desired surface brightness, leveling, and luster.

  2. تمیزکاری برقی کاتدی دو برابر تمیزکاری برقی آندی، حباب های گاز از خود منتشر میکند. که مشخصا این عمل روی پاک کنندگی قطعات دوبرابر موثرتر است. این روش برای سمباده و پولیش کاری فلزات غیر آهنی مانند برنج، و دیر آلیاژهای مسی، و فلزات سفید ترجیح داده شده است. این عمل از اکسیداسیون، کدرشدن، و حملات سطحی که باعث تخریب براقیت سطح میشود جلوگیری میکند.

  3. Periodic reverse (PR) is a specialized treatment for descaling and derusting steel. This procedure uses a switch on the rectifier (automatic or manual) that changes polarity on the work between anodic and cathodic in specific time cycles for optimum cleaning. Parts usually exit the process bath anodic, deplating any metallic smuts deposited in the previous highly scrubbing cathodic mode. This oxidation/ reduction/oxidation surface treatment softens scales, rust, and oxides, permitting chelates and complexors to dissolve them. These electrocleaners are also referred to as alkaline descalers.

  3. دوره های معکوس یک عملیات ویژه برای پوسته زدایی و زنگ زدایی از فولاد است. در این روش از یک سوییچ روی رکتیفایر استفاده میشود (اتوماتیک یا دستی) که جریان را در حین کار ما بین آند و کاتد در دوره های زمانی خاص برای بهینه سازی تمیزکاری، عوض کند. قطعاتی که معمولا از فرآیند حمام های آندی خارج میشوند از هر گونه  زنگار فلزی که در تمیزکاری شدید حالت کاتدی مرحله قبل رسوب شده اند، لایه برداری میشوند. این اکسیداسیون/ کاهش/ اکسیداسیون عملیات سطحی پوسته های نرم ، زنگ، اکسید ها با کمپلکس کننده و شلاته هاکننده باعث اجازه حل شدن آنها میشوند. این تمیزکنند های برقی همچنین   به عنوان پوسته زدای قلیایی معرفی میشوند.

   4. Combination soak/electrocleaners meet the requirements of soak and electrocleaning in one step, one tank, or in separate process tanks. In many applications this provides three advantages: simplifies product inventory, eliminates a rinse between soak and electrocleaner, and accomplishes both cleaning steps in one tank. A disadvantage would be shorter service life of the electrocleaner due to oil and grease buildup.

  4.ترکیب تمیزکاری غوطه وری/ تمیزکاری برقی در مواجه  با زمانی که نیازمند هر دو تمیزکاری در یک مرحله، یک مخزن، یا در مخازن فرآیند جداگانه باشد، است.  در بسیاری کاربردها این عمل سه مزیت فرآهم میکند: ساده کردن صورت تولید، حذف مرحله شستشوی بین مخزن تمیزکاری غوطه وری و تمیزکاری برقی، دو مرحله تمیزکاری برقی و غوطه وری در یک مخزن انجام میشود. یک نکته منفی این است که به دلیل افزایش روغن گریس عمر کارکرد تمیزکاری برقی کوتاه تر خواهد شد.

Base Metal

Caustic

Silicate

Gluconate

phosphate

borate

wetters

Steel Anodic

5-7

2-4

1-3

2-4

-

0.1-0.3

Stainless steel

5-7

2-4

1-3

2-4

-

0.1-0.3

Brassa

1.5-2.5

1.2-2.4

0.2-0.4

0.8-1.6

0.8-1.6

0.1-0.3

Coppera

1.6-3.2

1.2-2.4

0.2-0.4

0.8-1.6

0.4-1.8

0.1-0.3

Zinc

1.2-2.4

1.6-2.4

0.08-0.16

0.4-0.8

-

0.1-0.3

White metal

0.8-1.2

1.6-2.4

0.16-0.3

1.2-1.4

-

0.1-0.3

 Based on the metals electrocleaned, the alkalinity level is critical relative to the caustic (sodium or potassium hydroxide) content. Nonferrous metals, such as copper alloys, brass, and zinc, are best suited to electrocleaning in low- to mid-range caustic solutions. These solutions must also contain inhibitors, such as silicate in ratio with caustic, for optimum conductivity with sufficient inhibition of the zinc surface to prevent etching; Borax buffer and silicate inhibitor for copper alloys and brass to prevent dezincification of brass and excess oxidation of copper alloys; high caustic for steel electrocleaning requirements such as conductivity. The optimum caustic level also dissolves the iron hydroxide surface film that forms, preventing splotchy brown stains and burning due to low conductivity.

 در اساس تمیزکاری برقی فلزات، سطح قلیاییت بسیار مهم است که به میزان کاستیک بستگی دارد (سدیم یا پتاسیم هیدروکساید). فلزات غیر آهنی مانند آلیاژهای مسی، برنج، و روی بهترین  مثال برای  تمیزکاری برقی با مقدار کاستیک کم تا متوسط است. این محلول همچنین باید شامل اینهیبیتور مانند سیلیکات متناسب با کاستیک برای بیشترین هدایت الکتریکی با مهارکنندگی کافی برای جلوگیری از خوردگی سطحی روی است، بافر بوراکس و اینهیبیتور سیلیکات برای آلیاژهای مسی و برنج است تا از خوردگی روی و اکسید شدن آلیاژهای مس جلوگیری شود، مقدار بالای کاستیک برای تمیزکاری برقی فولاد(مثلا هدایت برقی) نیاز است .  مقدار بهینه کاستیک، همچنین هیدروکسید آهن که بشکل پوشش سطحی تشکیل شده است را در خود حل می کند، و از لکه و خال خال های قهوه ای و سوختگس ناشی از هدایت کم  است جلوگیری میکند.

Base Metal

°F

°C

Time (min)

Acid Type

Steel

75-95

24-35

1-3

Hydrochloric/sulfuric

Stainless steel

75-95

24-35

1-3

Hydrochloric/sulfuric

Brass

75-85

24-29

2-4

Sulfuric/sulfamic

Copper

75-85

24-29

2-4

Sulfuric

Zinc

75-85

24-29

1-4

Sulfuric/sulfamic

White metal

75-85

24-29

1-4

Sulfuric/sulfamic

Base Metal

Acid Concentration

Fluorides

Chlorides

Wetters

Inhibitors

Steel

H(5-50),S(5-15)

0.3-0.7

0.8-1.2

0.03-0.05

0.01-0.03

Stainless steel

H(5-50),S(5-15)

0.3-0.7

0.8-1.2

0.03-0.05

0.01-0.03

Brass

S(3-15)

0.2-0.5

-

0.03-0.05

-

Copper

S(5-7)

0.2-0.5

-

0.03-0.05

-

Zinc

S (1-2),sul(0.5-0.7)

0.3-0.5

-

0.03-0.05

-

White metal

S (1-2),sul(0.5-0.7)

0.3-0.5

-

0.03-0.05

-

Anode °

°F

OC

Time (min)

Density (A/ft2)

Voltage

Pure lead

85-120

29-49

2-7

20-60

3-6

Graphite

85-120

29-49

2-7

20-60

3-6

Current densities are related to the base metal and whether the application is rack or barrel. (See Table III.) Double cleaning cycles are ideally suited to cleaning and activating welded parts, such as wire goods, or heat-treated parts. Typical operating parameters are given in Table IV.

چگالی جریان به فلز بستر و همچنین نوع اعمال عملیات، بصورت غلاب یا بارل، بستگی دارد.(جدول 3 را ببینید). چرخه تمیزکاری دوتایی ایده ای مناسب برای تمیزکاری و همچنین فعال سازی قطعات جوشکاری شده است مانند متعلقات سیم، یا قطعات عملیات  حرارتی شده. موارد پارامتر های اعمال درجدول شماره 4 آورده شده است.

Sufficiently electrocleaned parts should be free of smuts, oils, and grease. Scales and rust can be removed or softened prior to removal in the acid.

تمیزکاری برقی کافی و مناسب باید قطعات را عاری از هرگونه دوده، روغن، و گریس کند. پوسته ها و زنگار قبل از حذف آنها در اسید، میتوانند (در این مرحله) زدوده یا کم شوند.

 ACID TREATMENT

A more comprehensive discussion of this subject is found in the chapter “Pickling and Acid Dipping.”

 عملیات اسید شویی

توضیحات و شرح مفصل این موضوع را میتوانید در فصل (اسیدشویی و غوطه وری در اسید) پیدا کنید.

The consideration of knowing the metal or alloys processed remains a critical factor in selecting the optimum acid solution. Sensitive metals (brass, copper alloys, and zinc) require milder acid treatments. (See Tables V and VI.) Steels can be scaled and rusted, needing more aggressive treatment, even cathodic action. The acids used can be grouped into inorganic (hydrochloric or sulfuric) and organic (sulfamic, citric, gluconic, etc.). Accelerators, such as chloride and fluoride, provide extra “bite” to improve pickling. Fluorides activate brass by dissolving lead smuts. Inhibitors prevent over pickling steel that would result in raising excessive surface smuts or detrimental hydrogen embrittlement. Pickle aids help two ways: lower solution surface tension to improve wetting and increase contact action. Wetting agents generate a light foam blanket to minimize corrosive sprays and mist and emulsify residual oils on parts or dragged into the acid bath. Deflocculents prevent the redeposition of soils.

برای انتخاب محلول اسید بهینه توجه و شناخت فلز یا آلیاژ یک فاکتور حیاتی و مهم است.  فلزات حساس ( برنج، آلیاژهای مسی، و روی) نیازمند عملیات اسید شویی متوسطی هستند. (جدول 5و 6 را ببینید). فولاد ها که میتواند پوسته زدایی و زنگار زدایی شوند، نیازمند عملیات شدیدتر هستند. حتی عمل کاتدی. اسید هایی که میتوان استفاده کرد از گروه اسید معدنی( اسید سولفوریک و کلریدریک) و اسید آلی  (سولفامیک، سیتریک، گلوکونیک و غیره است) است. شتاب دهنده کلراید و فلورایدها خوردگی بیشتری را برای بهبود اسید شویی فراهم میاورد. فلوراید ها با حل کردن دوده های سرب سطح برنج را فعال میکند.  اینهیبیتورها از اسید شویی بیش از حد فولاد، که نتیجه آن باعث دوده شدن سطح یا ایجاد تردی هیدروژنی است، جلوگیری میکند. اسید شویی به دو روش کمک کننده است: کشش سطحی محلول را کم میکند و تر کنندگی را بهبود میبخشد و عمل تماس را افزایش میدهد. عوامل ترکننده یک فوم سطحی نازک، برای به حداقل رساندن خوردگی افشانه ها و بخارات و باقیمانده ذرات ریز روغن ها روی قطعات یا انتقال یافته به وان اسید ایجاد میکند. از انباشته شدن کثیفی ها و رسوب مجدد آن ها روی قطعه جلوگیری میکند.

Double cleaning cycles may employ an aggressive first acid to meet pickling demands. The second acid should be a milder type sufficient to neutralize the second electrocleaner film while activating the surface as a last step before plating.

One note of caution! Hydrochloric acid or chloride salts in the first acid presents a special problem. Insufficient rinsing and draining of parts after this dip can drag chloride, a contaminant, into the anodic second electrocleaner. A sufficient buildup of chloride (measured in part per million levels) in the electrocleaner results in corrosive pitting of parts during the reverse anodic cleaning cycle. Specially inhibited electrocleaners minimize this condition, increasing solution tolerance to chloride. Alternatively, a chloride-free acid, if appropriate, should be used before the second electrocleaner. Heavily scaled or rusted steel parts may benefit from cathodic acid treatment. (See Table VII.) This process combines scrubbing action with activity of the acid solution to dissolve scales and rust.

 چرخه دوتایی تمیزکاری ، باری اولین مرحله اسید شویی ، یک اسید قوی بکار گرفته شود. اسید دوم باید از نوع ملایم تر باشد به اندازه ای که که فیلم تمیزکاری برقی دوم ، را خنثی کند درحالی که فعالیت سطحی را به عنوان مرحله قبل از آبکاری فراهم آورد.

یک نکته احتیاطی! اسید کلریدریک یا نمکهای کلریدی در اولین مرحله یک مشکل ویژه را ارائه میدهد. عدم کافی بودن شستشو و آب کشی قطعات بعد از غوطه وری میتواند کلرید را انتقال و باعث آلودگی دومین تمیزکننده برقی آندی شود. افزایش کافی کلرید (اندازه گیری در قسمت بر میلیون) در تمیزکننده برقی نتیجه آن باعث خوردگی پیتینگ قطعات در طول دوره تمیزکاری آندی میشود. در تمیزکاری های برقی دارای اینهیبیتور های مخصوص با افزایش کلراید محلول، این شرایط (خوردگی پیتینگ)به حداقل رسانیده شده است . از سوی دیگر، میتوان در صورت مناسب بودن از یک اسید بدون کلراید قبل از تمیز کاری برقی استفاده کرد. برای قطعات با پوسته شدید یا قطعات دارای زنگار ممکن است عملیات اسید شویی کاتدی مفید باشد. (جدول 7 را ببینید). این فرآیند تمیزکاری و فعالیت سطحی را با محلول اسیدی، که زنگار و پوسته ها را حل میکند، ترکیب میکند .

Metal/Alloy

°F

°C

Density (A/ft2)

Voltage

Aluminum

150-200

66-93

10-60

10-30

Copper

65-160

18-71

20-300

6-18

Nickel

85-125

29-52

100-200

10-18

Stainless steels

110-190

43-88

50-500

6-18

Carbon steels

110-140

43-60

100-300

10-18

Titanium

60-105

16-40

80-500

3-10

Inhibitors are special amines, substituted ureas, and glycol-based organic compounds. Wetters may be anionic or nonionic types. Some wetters and inhibitors provide a filming action to inhibit attack on the base metal. Good rinsing is required to remove any films, or in a double cleaning cycle use an inhibited/wetted acid as the first acid, followed by a simple mineral acid as the second acid.

اینهیبیتورها آمین های خاص، اوره های مناسب، و ترکیبهای آلی پایه گلیکول هستند. ترکننده ها ممکن است آنیونی یا از نوع غیر یونی باشند. بعضی تر کننده ها و اینهیبیتور ها یک عمل پوشش دهنده، برای جلوگیری از حمله به سطح فلز دارند. یک شستشوی مناسب برای زدودن هرگونه پوشش لازم است، یا در یک چرخه تمیزکاری دوتایی که در اسید اول از یک اینهیبیتور/ترکننده استفاده شود و درادامه در اسید شویی دوم از یک اسید معدنی ساده استفاده شده، شستشو داده شود.

Some modifications are made to cathodically remove heavy scales and rust. Acid dipped or pickled parts should be free of any organic soils, rust, scale, and smuts. This is the last process treatment bath before plating, painting, chromating, or final topcoat application.

بعضی تغییرات به صورت کاتدی تمام پوست و زنگار سنگین را میزداید. (قطعات بعد از)اسید غوطه وری یا اسید شویی قطعات باید بدون هرگونه کثیفی های آلی، زنگ، پوسته و دوده باشد. این حمام آخرین فرآیند عملیات قبل از آبکاری، رنگکاری و کروماته کاری یا اعمال هرگونه پوشش نهایی است.

  ADDITIONAL CLEANING OPERATIONS

  Electropolishing

This is an electrolytic process by which the substrate’s surface can be improved using a specific solution. Burrs, belt lines, scratches, scales, and other imperfections anywhere on the surface that is immersed and anodically charged will be polished and refined. Electropolishing is current-density specific. In this regard surface improvement occurs more readily than by mass finishing. A wide variety of common metals and alloys are successfully electropolished, especially the nickel-rich 300 series stainless steels. The electrolyte is typically a mixture of mineral acids. Parts are predominantly racked. The ranges in the

operating parameters shown in Table VIII reflect the use of more than one type of electrolyte.

  عملیات تمیزکاری مازاد

  الکتروپولیش

این یک فرایند الکترولیتی است که می تواند با استفاده از یک محلول خاص، سطح بستر را بهبود دهد. حفره ها، خطوط به جامانده از تسمه ها،خراش، پوسته ها و سایر نواقص بر هر قسمت از سطح که در محلول غوطه ور و به صورت آندی شارژ شده و پولیش و تمیز میشود. چگالی جریان الکتروپولیش به صورت وِیژه است. در این راستا بهبود سطح سریعتر از پرداختکاری حجمی اتفاق میوفتد. طیف گسترده ای از فلزات معمولی و آلیاژها، به خصوص استیل های ضد زنگ سری 300 غنی از نیکل به خوبی الکتروپولیش میشوند. الکترولیت آن به طور کلی مخلوطی از اسید های معدنی هستند.عمدتا قطعات به صورت غلاب آویزان میشوند. محدوده پارامترهای اعمل در جدول 8 نشان داده شده است که نشان دهنده استفاده بیش از یک نوع الکترولیت است.

Cleaner Type

Concentration Range

°F

°C

Time (min)

Agitation

Liquid

2-5% v/v

100-160

38-71

0.5-3

15-35 psi

Powder

3-6 oz/gal^a

100-160

38-71

0.5-3

15-35 psi

Metal

Caustic

Silicate

Complexor

Phosphate

Glycols

Wetters

Aluminum

—

0.05-0.1

0.08-0.12

0.10-0.17

0.10-0.14

0.06-0.09

Steel

0.4-0.8

0.3-0.6

0.10-0.14

0.10-0.17

0.10-0.14

0.06-0.09

Stainless steel

0.4-0.8

0.3-0.6

0.10-0.14

0.10-0.17

0.10-0.14

0.06-0.09

Brass

0.0-0.06

0.3-0.6

0.12-0.17

0.2-0.4

0.10-0.14

0.06-0.09

Copper

0.0-0.17

0.15-0.3

0.12-0.17

0.2-0.4

0.10-0.14

0.06-0.09

Zinc

—

0.3-0.6

0.12-0.17

0.1-0.2

0.10-0.14

0.06-0.09

White metal

—

0.3-0.6

0.12-0.17

0.1-0.2

0.10-0.14

0.09

Media

Application

Triangles

سه گوش

Reach slotted areas and reach into corners

دسترسی به مناطق شکاف دار و گوشه ها

Cones

مخروط ها

More effective on concave and convex surfaces

بیشتر در سطوح مقعر و محدب موثر است

Pyramids

هرمی

Large, fl at surface contact; works holes, doesn’t pass through

Stars

ستاره ای ها

Deburrs inside diameters, blind holes, reduces lodging

قطر داخلی، سوراخ های کور، مقر را کاهش می دهد

Tetrahedrons

چهار ضلعی

Sharper points provide better penetration into remote areas

Wedges

قلم

Reduces lodging. Large, fl at surface maximizes contact

سطح تماس را کاهش میدهد. بزرگfl   در حداکثر تماس سطحی

Angle-cut cylinders

سیلندر برش زاویه ای

Best on concave surfaces, round areas, and holes

بهترین در سطح مقعر، مناطق دور و سوراخ

Tri-Cylinders

سه سیلندر

Excellent for concave and convex; corners, slots, angles

برای مقعر و محدب عالی است؛ گوشه ها، اسلات، زاویه ها

Spheres

گوی

Smooth rolling. Good for concave. Rolls around and through

نورد صاف خوب برای انعطاف پذیر رول اطراف و از طریق

Angle-cut triangle

مثلث برش زاویه ای

Better penetration into remote areas

نفوذ بهتر به مناطق دور افتاده

Ellipses

بیضوی

Good on concave surfaces

در سطوح مقعر خوب

The solutions are acidic, typically composed of the following inorganic acids: chromic, fluoboric, hydrochloric, phosphoric, and sulfuric, in varying combinations and strengths. Organic additives, such as glycols, help to condition the surface during electropolishing.

محلوهایی که اسیدی هستند عمدتا از اسید های معدنی همچون: کرومیک، فلوبوریک، هیدروکلریک، فسفریک و سولفوریک در انواع ترکیبات و مقاومتها تشکیل می شوند. افزودنی های آلی مانند گلیکول ها به شرایط سطحی بستر در طول الکتروپولیش کمک میکند.

   Spray Cleaning

A wide variety of ferrous and nonferrous metals are cleaned in this optional procedure. Spray cleaning can be accomplished off line, as a precleaning step, or in the process line operation. It provides the following benefits:

• Low foaming cleaning action with displacement of soils

• Mechanical action facilitates cleaning

• Lower temperature ranges for energy savings

   تمیزکاری اسپری ای

انواع گسترده ای از فلزات آهنی و غیر آهنی در این روش اختیاری تمیز میشوند. تمیزکاری اسپری ای میتوانند در خارج خط به عنوان یک گام تمیزکاری ابتدایی، یا در خط تولید فرآیند انجام شوند.

فواید این روش:

. اعمال تمیزکاری با کف کم و با جابه جا کردن کثیفی ها است.

. عمل مکانیکی، تمیزکاری را تسهیل میکند.

. محدوده دمایی پایین برای صرفه جویی در مصرف انرژی.

Aluminum Alloy Type

Number Group

99% minimum and greater

1XXX

Copper

2XXX

Manganese

3XXX

Silicon

4XXX

Magnesium

5XXX

Magnesium and silicon

6XXX

Zinc

7XXX

Other elements

8XXX

Unused series

9XXX

Metal

Caustic

Silicate

Gluconate

Phosphate

Borates

Wetters

Aluminum

—

—

0.15-0.30

0.8-1.2

3.0-5.0

0.4-0.8

The alkalinity level of the spray cleaner may range from near neutral (approximately 8) to high pH (14). This accommodates cleaning many metals (aluminum, brass, copper alloys, steel, stainless steel, and zinc). A desired or effective chemistry lifts soils. The concentration of surfactants and wetting agents can be low since mechanical action of spraying helps to dislodge soils. Displacement of oils and grease allows them to be collected in a side tank and removed by skimming or other separation device. This extends service life of the cleaner. It’s a real benefit considering the heavy oil loading some incoming parts have. Removing displaced soils also prevents them from being sprayed on to parts that are to be cleaned. Water hardness conditioners in the spray cleaner are invaluable to prevent nozzle pluggage. Typical operating conditions shown in Tables IX and X.

درجه قلیاییت تمیزکاری اسپری ای ممکن است از نزدیکی خنثی (حدود 8) تا pH بالا (14) باشد. این (این رنج قلیاییت) ظرفیت تمیزکاری بیشتر فلزات را فراهم میکند (آلومینیوم، برنج، آلیاژهای مسی، فولاد، استیل ضد زنگ، و روی). مواد شیمیایی مطلوب یا موثر کثیفی ها رو بلند میکند. ازآنجا که اعمال مکانیکی اسپری به از بین بردن کثیفی ها کمک میکند، غلظت سورفاکتانت و عامل ترکننده میتواند مقدار کمی باشد. جابجایی روغن و گریس اجازه می دهد تا آنها را در یک مخزن جانبی جمع آوری کرده و با استفاده از جداسازی سطحی یا دستگاه جداسازی دیگر برداشته شوند( بازیافت محلول). این (عمل) عمر مفید تمیز کننده را افزایش می دهد. این یک مزیت واقعی با توجه به اینکه برخی از قطعات ورودی دارای روغن و چربی فراوان است. زدودن کثیفی های جدا شده از قطعات باعث جلوگیری از اسپری مجدد کثیفی ها به قطعاتی که باید تمیز شوند میشود. برای جلوگیری از مسدود شدن نازل اسپری فیلتر سختی آب سک عامل ارزشمند و مهم است. شرایط پارامترهای اعمال رایج در جدول 10 و 11 نشان داده شده است.

  Mass Finishing

This method helps with off-line capabilities. Cleaning, deburring, descaling, and burnishing are surface improvements accomplished by mass finishing. The base metal is conditioned prior to additional surface finishing. Critical areas are rounded out and burnishing can result in low rms value or high luster. The process combines mechanical energy and chemical action. The mechanical contribution is by tumbling in horizontal or oblique barrels or by using vibratory

bowls. Specially blended chemicals are added in dilute-liquid form or low concentration powders. They wet and react with the surface of parts, allowing other parts or special media (e.g., plastic, ceramic, or stone) to work on the parts. (See Table XI.) Mass finishing is especially helpful to seal porosity of aluminum and zinc before transfer to the plating line. If parts are to be mass finished or if this is a feasible option, trial evaluations are recommended to determine best suited equipment, media, and optimum: media-to-parts ratio, flow rates, and cycle times.

  پرداختکاری جرم

این روش قابلیت این را دارد که خارج از خط کمک کننده باشد. تمیز کردن، زدودن نقاط تیز، پوسته زدایی، و سوزاندن سطح را توسط پرداختکاری جرمی بهبود میدهد. فلز پایه قبل از پرداختکاری سطحی اضافی تمیز میشود. نواحی تیز زدوده میشوند سوزاندن می تواند منجر به کاهش مقدار rms یا درخشش بالا شود. این فرآیند شامل ترکیب انرژی مکانیکی و فعالیت شیمیایی است.  قسمت پرداختکاری مکانیکی  توسط تکان دادن در بشکه های افقی یا مخروطی یا با استفاده از کاسه ارتعاشی ( لرزشی) انجام میشود. ترکیب شیمایی ویژه ای به مایع رقیق یا پودر کم غلظت اضافه میشود. آنها سطح قطعات را تر و با آن واکنش میدهند،  به قطعات دیگر یا پوششهای میانی خاص (به عنوان مثال، پلاستیک، سرامیک یا سنگ) اجازه می دهند تا روی قطعات کار کنند. (به جدول XI مراجعه کنید. )پرداختکاری جرمی  به ویژه برای سیل کردن تخلخل آلومینیوم و روی قبل از انتقال به خطوط آبکاری مفید است. اگر قطعات به صورت انبوه پرداخت شوند یا اگر این یک گزینه عملی باشد، ارزیابی آزمایشی آن توصیه می شود برای تعیین تجهیزات مناسب، پوششهای میانی و بهینه ترین شرایط برای نسبت الکترولیت به قطعات، سرعت جریان و زمان چرخه.

Caustic

Complexor

Conditioner

Wetting Agent

Defoamer

6-7

3-5

2-4

0.006-0.009

0.02-0.05

Sulfuric Acid

Phosphoric Acid

Complexor

Wetting Agent

5-7

2-5

2.5-4.5^a

0.006-0.009

Alloy Type

Sulfuric Acid

Nitric Acid

Fluorides

High silicon

10-25% v/v

—

3.0-8.0 oz/gal

High copper

—

15-25% v/v

1-3 oz/gal

Low alloys

10-25% v/v

—

—

Element

Series 380 Assay

Series 413 Assay

Magnesium

0.10 max.

0.10 max.

Zinc

3.0 max.

0.50 max.

Manganese

0.50 max.

0.35 max.

Silicon

7.5-9.5

11.0-13.0

Copper

3.0-4.0

0.60 max.

Iron

1.0 max.

0.80-1.1

Nickel

0.50 max.

0.50 max.

Titanium

—

—

Chromium

0.35 max.

0.35 max.

Tin

—

0.15 max.

Lead

—

—

Cadmium

—

—

Other

0.50 max

0.20 max.

  SURFACE PREPARATION FOR SPECIFIC METALS & ALLOYS

The selection of specific working solutions should be determined by first evaluating candidate baths to meet or exceed requirements while adhering to cycle and handling limitations. Information is given for the more commonly encountered metals and alloys.

   آماده سازی سطحی برای فلزات خاص و آلیاژهای آن

انتخاب یک محلول خاص کاری درحالی که با  چرخه تمیزکاری و محدودیتهای اجرا تطابق دارد، باید توسط ارزیابی اولیه حمامهای مورد نظر برای رسیدن به حد الزامات و یا حتی بیشتر از آن تعیین شود.  در ابتدا باید نوع حمام برای دست یابی به حداکثر الزامات ارزیابی شود نداشته باشد تعیین شود برای تطابق. اطلاعات رایج برای نوع مواجه شدن با ان فلز یا آلیاژ خاص بدهد.

  ALUMINUM

Aluminum is in a class by itself. It requires special handling, using some unique steps and considerations. Because of its light weight, heat capacity, durability, and corrosion resistance, aluminum is the metal of choice for many applications. A surface preparation cycle for electroplating or electroless plating generally consists of soak clean, etch, desmut, zincate, optional double zincate, strike plate, and plate.

  آلومینیوم

آلومینیوم در کلاس خود قرار دارد. آن( آلومینیوم) نیاز به رسیدگی خاص، با استفاده از برخی از مراحل و ملاحظات منحصر به فرد است. آلومنیوم به دلیل وزن سبک، ظرفیت حرارتی، دوام و مقاومت خوردگی، برای بسیاری از کاربردها انتخابی مناسب است. چرخه آماده سازی برای آبکاری برقی یا آبکاری الکترولس بر سطح آلومینیوم، عموما شامل تمیزکاری غوطه وری، اچینگ، دوده زدایی، زینکاته، یا به دلخواه دوبار زینکاته، آبکاری آستری و آبکاری اصلی است.

It may seem easy but aluminum demands we invest in a quality effort to obtain a quality finish. Knowing the alloy designation is critical to selecting the optimum bath chemistries for each step in the surface preparation cycle. (See Table XII.)

ممکن است( این مراحل) آسان بنظر برسد،  اما ما برای رسیدن به یک کیفیت عالی بر سطح الومینیوم تلاش میکنیم. شناخت نوع آلیاژ و دانستن نام های آن برای انتخاب نوع مناسب مواد برای هر مرحله در چرخه آماده سازی سطح الزامی است. (جدول XII را ببینید.)

Soak cleaning denotes no etching or attack of the base metal. (See Table XIII.) The cleaner bath pH ranges from 8 to 9.5. Ultrasonic soak cleaners also have a similar chemistry profile. They differ in containing higher detergency levels along with selected solvents.

تمیزکاری غوطه وری هیچ نوع خوردگی و اچینگی را روی سطح فلز نشان نمیدهد.(به جدول XIII مراجعه کنید) pH حمام پاک کننده از 8 تا 5/9 است. تمیزکاری های اولتراسونیک همچنین خاصیت شیمیایی مشابه (تمیزکاری قلیایی) دارند. تفاوت آنها درمیزان بیشتر مواد پاک کننده سطوح  با حلال های انتخابی است.

Etching is accomplished using acidic or highly alkaline solutions. (See Tables XIV and XV.) This is the primary method of removing the outer, passive aluminum oxide skin. Etching also cleans the surface by soils and lifting them off.

Etchants and preferences:

• Alkaline—aluminum alloy extrusions, and stampings.

• Acidic—castings, polished parts, and prior to electroless nickel.

اچینگ با استفاده از محلول های اسیدی یا بسیار قلیایی انجام می شود (به جدول های XIV و XV مراجعه کنید.( این اولین روش برای از بین بردن لایه پسیو بیرونی اکسید آلومینیم است.اچینگ همچنین سطح را با برداشتن کثیفی ها تمیز می کند و آنها را از بین می برد.

انواع اچینگ و تمیزکاری:

·         قلیایی: آلیاژهای اکستروژن و پرسی آلومینیوم.

·         اسیدی: قطعات ریخته گری، پولیش کردن و قبل از نیکل الکترولس

When etched, some alloys (in the 5000, 6000 series, and castings) tend to generate heavy smuts. This can lead to incomplete desmutting, detrimentally affecting the zincate treatment. Acidic etchants, being less aggressive, raise less smut. Typical desmutters are given in Table XVI.

زمانی که برخی از آلیاژها (در سری 5000، 6000 و ریخته گری) اچینگ میشود، تمایل به تولید دوده های سنگین دارند. این می تواند منجر به کامل نشدن دوده زدایی شود که به طور موثری در زمان تشکیل لایه زینکاته تاثیر گذار است. اتچ های اسیدی، که کمتر تهاجمی هستند، سبب کم شدن دوده می شوند. دوده زدا های عمومی در جدول XVI آمده است.

Component

Concentration (oz/gal)

Copper cyanide

3.50

Sodium cyanide

4.25

Sodium carbonate

4.00

Rochelle salts

4.00

Copper cyanide

1.5-3.0

Free sodium cyanide

0.2-0.4 « Copper cyanide conc.

Potassium hydroxide

0.1-0.5

Other desmutter baths for consideration:

• 50-100% v/v nitric acid

• 15-25% v/v nitric acid + 10-20% v/v sulfuric acid

• Iron salts (ferric sulfate 3-4 oz/gal + 5-10% v/v sulfuric acid

• Universal tri-acid. Mixture of 50% v/v nitric acid + 20-25% v/v sulfuric acid + 1-2 lb/gal ammonium bifluoride, balance water to 100%.

دیگر حمام هایی که برای دوده زدایی در نظر گرفته میشود:

·         50-100% حجمی حجمی اسید نیتریک

·         15-25% حجمی اسید نیتریک + 10-20% حجمی اسید سولفوریک

·         نمک های آهن (سولفات اهن 3-4 oz/gal+ 5-10% حجمی اسید سولفوریک)

·         تری اسید عمومی. مخلوطی از 50% اسید نیتریک + 20-25% حجمی اسید سولفوریک+ 1-2 lb/gal آمونیوم بی فلوراید و با آب به حجم 100 % رساندن.

Aluminum die cast alloys (see Table XVII) are based on six major elements: silicon, copper, magnesium, iron, manganese, and zinc. An example of applying the preferred desmutting bath can be illustrated by the following casting comparisons.

آلیاژهای ریخته گری آلومینیوم (نگاه کنید به جدول XVII) بر اساس شش عنصر اصلی است: سیلیکون، مس، منیزیم، آهن، منگنز و روی است. یک نمونه از عملیاتی که ارجح شمرده میشود حمام دوده زدایی است که میتوان بر اساس ریخته گری های گفته شده ، مقایسه کرد.

Tips:

• The universal tri-acid is best suited to desmut both of these castings; however, the formula containing 2 lb/gal of ammonium bifluoride is recommended for the series 413 casting. That’s because of its greater silicon content (41% more).

نکات:

·  به طور عمومی سه اسید برای تمیز کردن سطحی هر دو این ریخته گری  مناسب است؛  با این حال، فرمول حاوی 2 lb / gal بی فلوراید آمونیوم برای ریخته گری سری 413  توصیه می شود. این به خاطر محتوای سیلیکونی بیشتر (بیشتر از 41%) است.

• Usually, the aluminum part will exit the desmut bath white and smut free. Close inspection may also indicate a very fine surface etch, which is actually beneficial for zincating or chromating. If the part fails a white paper towel wipe (smutty) chances are slim that subsequent processing will be successful.

·  معمولا زمانی که قطعه آلومینیوم از حمام دوده زدایی خارج میشود سفید و بدون دوده است. بازرسی سطح از  نزدیک نیز ممکن است یک اچینگ خیلی ریز را نشان دهد که در واقع این اچ برای زینکاته و کروماته کردن مفید است. اگر قطعه به خوبی دوده زدایی نشد میتوان با یک حوله کاغذی سفید سطح را تمیز نمود این کار شانس موفقیت در فرایند بعدی را افزایش میدهد.

• If the part gasses while immersed in the zincate there is a good possibility it hasn’t been properly desmutted.

·   اگر در هنگام غوطه وری قطعه در زینکات، گازهایی خارج شد احتمالی که وجود دارد ممکن است، قطعه به درستی دوده زدایی نشده باشد.

• If the desmut bath contains nitric acid be certain that good operating, compliant exhaust is in use to safely vent off nitric oxide fumes.

·  اگر حمام دوده زدایی حاوی اسید نیتریک باشد، اطمینان حاصل کنید که تهویه خوب و کارآمد برای  خروج گازهای اکسید نیتریک در هوا استفاده می شود.

Zincating

This is an immersion treatment where a coating of zinc or zinc alloy is deposited over cleaned and activated aluminum. It is over this tightly surface-adherent film that plating can occur.

زینکاته کردن

این یک عملیات غوطه وری است که در آن روی یا آلیاژی از روی، به روی سطح تمیز و فعال شده آلومینیوم پوشش داده میشود. این محکم ترین حالت چسبندگی سطحی است که ممکن است اتفاق بیفتد.

There are three common zincating solutions:

1. Conventional zincate. This solution contains one metal, zinc, which is immersion deposited over aluminum. It also contains an oxidizer, such as sodium nitrate, conditioning the aluminum surface by mildly etching it. Tartrates are included as complexors. The viscous working solution is concentrated in sodium hydroxide (forming the chemical zincate). Baths prepared from powdered concentrates must be cooled for several hours before they can be used. 11-13 oz/gal sodium hydroxide, 2-3 oz/gal zinc oxide, 0.6-0.8 oz/gal sodium nitrate, 75-85°F (24-29°C), 0.5-2 minutes.

سه محلول زینکاته کاری رایج وجود دارد:

1.      زینکاته معمولی: این محلول شامل یک فلز، روی، که به صورت غوطه وری بر سطح آلومینیوم پوشش داده میشود. آن همچنین شامل یک اکسیدکننده ، به عنوان مثال سدیم نیترات، که سطح آلومینیوم را با یک اچینگ ملایم آماده سازی میکند.  تارتارات ها به عنوان کمپلکس کننده وارد میشوند. کار ویسکوز بودن محلول را سدیم هیدروکساید غلظت میدهد( مواد تشکیل دهنده زینکاته).  حمام های آماده شده از پودر های غلیظ  باید چند ساعت قبل از استفاده از آنها خنک شوند.  11.13 oz/gal سدیم هیدروکساید، 2-3 oz/gal اکسید روی، 0.6-0.8 oz/gal سدیم نیترات، دردمای 75-85 درجه فارنهایت(24-29 درجه سانتیگراد)، 0.5-2 دقیقه.                                                                                                                                                                                                                       

Component

Concentration (oz/gal)

Nickel metal

10-12

Nickel chloride

8-10

Nickel sulfate

32-37

Boric acid

5-6

2. Conventional alloy zincate. Similar to the conventional zincate but differs as follows: contains iron, which forms an Fe-Zn alloy immersion deposit. Chemistry and operation as previous plus 0.2-0.4 oz/gal ferric chloride

1. زینکاته آلیاژی معمولی. مشابه زینکاته معمولی است اما با این تفاوت که شرح داده شده است: شامل آهن میشود، که یک پوشش آلیاژی Fe-Zn به صورت غوطه وری تشکیل میدهد. مواد شیمیایی و روش اعمال آن مانند محلول قبلی است به اضافه 0.2-0.4 oz/gal کلرید آهن.

3. Modified alloy zincate. Similar to conventional alloy zincate but differing as follows: contains several metals (commonly from among copper, iron, nickel and zinc, forming a unique alloy immersion deposit. Copper and nickel control rate of zincate formation and enhance its tight, cross-linked structure. Gluconate complexors (small amounts of cyanide are optional) used in place of tartrates, and much less sodium hydroxide. The working solution is much less viscous, providing improved rinsing characteristics.

2.  زینکاته آلیاژی اصلاح شده. مشابه زینکاته آلیاژی معمولی است اما با این تفاوت که شرح داده میشود: شامل چند فلز میباشد( به طور رایج  از مقداری مس ، آهن، نیکل و روی تشکیل شده که یک آلیاژ منحصر به فرد به صورت غوطه وری شکل و پوشش میدهند) مس و نیکل سرعت تشکیل زینکاته و افزایش چسبندگی و تشکیل ساختار مقطعی را افززایش و کنترل میکند. کمپلکس کننده گلوکوناتی (افزودن مقدار کمی از سیانید ها اختیاری است) به جای تارتارات ها استفاده میشود. و از مقدار کتری از سدیم هیدروکساید استفاده میشود. ویسکوزیتهی محلول کمتر است در نیتیجه شستشوی آن بهبود یافته و راحت تر است.

In each zincate described, the type and concentration of complexors are critical to maintain solubility of the alloying metals.

در هر نوع زینکات توضیح داده شده ، نوع و غلظت کمپلکس کننده ها برای حفظ  حلالیت فلزات آلیاژ بسیار مهم هستند.

Which zincate to use? The conventional zincate is a good process when applied to high-purity aluminum alloys. But, it doesn’t provide as strong

adhesion over 5000 and 6000 series alloys as do conventional alloy and modified alloy zincates. The latter provide a far stronger bonding to a wider range of aluminum alloys. This is due to formation of less porous, denser, uniform films. They also protect sharpened corners and edges of zincated parts from being worn and abraded in barrel plating.

ازکدام زینکات استفاده میشود؟  زینکات معمولی، زمانی است که به روی آلیاژهای آلومینیوم با خلوص بالا اعمال می شود. اما، آن برای آلیاژهای سری 5000 و 6000 ، چسبندگی خوبی نمیدهد و برای آلیاژهای معمولی زینکات اصلاح شده انجام میشود. این دومی پیوند قوی تری را برای طیف گسترده ای از آلیاژهای آلومینیوم فراهم می کند. این به خاطر تشکیل پوشش هایی با تخلخل کم، متراکم و یکنواخت است. آنها همچنین از گوشه های تیز و لبه های قطعات پیچیده  محافظت می کنند که از پوسته شدن و خرد شدن درآبکاری بارل استفاده می شود.

Tips on zincating include:

• Rinse well before the zincate bath to prevent drag in of desmut acid solution. For example, fluorides will detrimentally affect the zincate film.

نکاتی درباره زینکاته کردن عبارتند از:

·  قبل از حمام زینکاته برای جلوگیری از ورود آلودگی های محلول اسید، به خوبی شستشو داده شود. به عنوان مثال، فلوراید به طور مشخصی روی پوشش زینکاته تاثیر می گذارد.

• The zincate should be an even gray or blue-gray color. Splotchiness may indicate zincate solution components are out of balance.

·  زینکاته باید یک رنگ خاکستری یا آبی-خاکستری باشد.. Splotchiness ممکن است نشان دهد که اجزای محلول زینکاته خارج از حد نرمال خود هستند.

• Poor adhesion of zincate to basis aluminum may be due to bath temperature out of range or poor cleaning and surface preparation.

·  چسبندگی ضعیف زینکاته به پایه آلومینیوم ممکن است به علت خارج از رنج بودن دمای حمام  یا تمیز کردن و آماده سازی نا مناسب سطح باشد.

• Spongy zincate (thickened) is usually a result of excess immersion time or too high bath temperature.

· زینکاته Spongy (ضخیم) معمولا نتیجه زمان غوطه وری بیش از حد و یا دمای بالای حمام است.

• A good, adherent zincate film will pass a Scotch tape pull.

·یک پوشش زینکات خوب چسبنده تست چسب اسکاچ را پاس خواهد کرد.

Strikes

Copper

This bath is designed to coat the zincated surface with a strong bond, while not attacking it in the process. (See Table XVIII.) The deposit serves as an active site for reception of subsequent electrodeposits, some of which might be highly aggressive toward the unprotected zincate.

استریک(آستری ها)(پوشش زیرلایه)

مس

این حمام برای پوشش دادن سطح زینکاته با یک پیوند قوی طراحی شده است، در حالی که در این فرآیند به آن حمله نمی شود. (به جدول XVIII مراجعه کنید) این پوشش بعنوان یک قسمت فعال برای دریافت پوششهای الکترولیتی بعدی استفاده می شود، که بعضی از آنها ممکن است بسیار خورنده نسبت به زینکاته باشند.

Both formulas operate at 4 A/ft2 for 5 minutes or at 25 A/ft2 for 10 seconds, 110-125°F (43-52°C). pH of first bath at 10-10.5. pH of second bath at 11.5-12.0. A proprietary grain refiner and anode corroder may also be added.

هر دو فرمول در A / FT²  4 به مدت 5 دقیقه یا در  A / ft² 25 برای 10 ثانیه، در دمای 110-125 درجه فارنهایت (43-52 درجه سانتیگراد) اعمال می شود. pH حمام اول در 10-5/10 pH حمام دوم در 5/11-0/12تنظیم میشود. همچنین ممکن است یک صافی دانه بندی و یک corroder آند اضافه شود.

Component

Concentration

Nickel chloride

30-34 oz/gal (225-255 g/L)

Hydrochloric acid

22[deg]Be 10-12% v/v

Nickel anodes

Sulfur free

Electrolytic Nickel

The purpose is the same as the copper strike, protect and seal the zincate film, preparing the part for reception of additional deposits. (See Table XIX.)

الکترولیت نیکل

هدف (استفاده از الکترولیت نیکل) مشابه استریک مس، محافظت و سیل کاری از پوشش زینکاته، آماده سازی قطعه برای دریافت پوشش های اضافی است (نگاه کنید به جدول XIX)

The bath is operated at the same current density as Watts nickel barrel and rack plating solutions. Time is just sufficient to cover the zincate. Bath pH

should be maintained at 4.4 to 4.6 to minimize attack of solution on the zincate. Proprietary wetting agent and zinc tolerant Class I brightener (carrier) are normally added. Routine low current density (LCD) dummying at 5 to 10 A/ft2 is recommended to plate out zinc contaminant.

چگالی جریان این حمام مشابه محلول حمام نیکل بشکه ای و شابلونی نیکل واتس اعمال میشود. زمان (اعمال) آن فقط برای پوشاندن زینکاته کافی است. PH حمام باید  در 4 تا 4/4 نگه داشته شود تا حداقل تاثير حمله روي زينکات بگذارد. عامل ترکننده اختصاصی و براقی مهار کننده کلاس I (حامل) زینک به طور معمول اضافه می شوند. چگالی جریان کم (LCD) در 5 تا 10 A / ft  برای آبکاری بیرون روی توصیه میشود.

Where possible, live entry into any of the described strike baths is recommended. This can be accomplished by using an auxiliary cable, while parts are in transit “live” to the strike bath. Plating begins as soon as the parts contact the solution, significantly minimizing attack on the zincate.

در صورت امکان، ورود زنده(منظور با داشتن جریان برق به محلول وارد شود) به هر یک از حمام های استریک شرح داده شده، توصیه می شود. این را می توان با استفاده از یک کابل کمکی انجام داد، قطعات در حال ورود به محلول استریک "زنده" (دارای جریان برق) باشد. در هنگام شروع آبکاری به محض ورود قطعات به محلول، خوردگی زینکاته به طور قابل توجهی انجام میشود.

Alkaline Electroless Nickel

The benefit of this bath is total, even nickel thickness of all exposed surfaces since this is an immersion process. The zincate itself is catalytic toward the electroless nickel solution. For a 10-min immersion the deposit thickness may range from 20 to 30 millionths of an inch, at 110°F (43°C). Bath pH is 8.5 to 10.0.

نیکل الکترولس قلیایی

مزایای این حمام زیاد است،  از آنجا که محلول یک محلول غوطه وری است، حتی ضخامت نیکل در سراسر سطح در معرض محلول یکسان است خود زینکات نسبت به محلول نیکل الکترولس  کاتالیست است. غوطه وری برای 10 دقيقه، ضخامت رسوب ممکن است از 20 تا 30 ميليونیم دراینچ، در 110 درجه فارنهایت (43 درجه سانتیگراد) باشد. pH حمام 5/8 تا 0/10 است.

Low Carbon Steels (e.g., stampings and extrusions)

Standard soak clean, electroclean, and acid dip, as described in process bath descriptions.

فولادهای کم کربن (به عنوان فولادهای استمپ و اکستروژن)

تمیزکاری غوطه وری استاندارد، تمیزکاری برقی، و اسیدشویی، همانطور که در توضیحات حمام فرآیند شرح داده شده است.

High Carbon Steels (e.g., springs, fasteners, lock parts)

Classified as above 0.35% carbon. Base metal has higher smutting tendency. Preferred acid dip consists of 25 to 40% v/v hydrochloric acid with additions of a pickle aid and wetting agent. The pickle aid minimizes attack on the base metal, greatly reducing tendency for hydrogen embrittlement. Stress due to hydrogen embrittlement can be relieved by baking at 350 to 400°F (177-204°C) for to 3 hours.

فولاد کربن بالا (به عنوان مثال، فنرها، اتصال دهنده ها، قطعات قفل)

در کربن های بالای 35/0%دسته بندی میشوند. فلز پایه تمایل بیشتری به دوده زدن دارد. غوطه وری در یک محلول حاوی اسید کلریدریک 25-40%حجمی با افزودنی یک اسید کمکی به همراه عامل تر کننده ترجیح داده میشود. اسیدشویی کمکی حمله به فلز پایه را به حداقل میرساند، و موجب کاهش شدید تردی هیدروژن می شود. تنش به علت تردی هیدروژنی می توان با پخت در 350 تا 400 درجه فارنهایت (177-204 درجه سانتیگراد) به مدت 3 ساعت کاهش داد.

Cast Iron

Standard alkaline soak clean, followed by alternate hot and cold rinsing to push solutions out of pores. Anodically electroclean in alkaline descaler. Parts exiting the electrocleaner should have a uniform light yellow cast. Dip in 15 to 20% v/v hydrochloric acid or 5 to 10% v/v sulfuric acid, to dissolve oxides, desmut, and form an active surface for plating.

چدن

تمیزکاری غوطه وری قلیایی استاندارد و به دنبال آن در آب گرم و سرد شستشو داده شود تا تمام محلول ها از منافذ خارج شود. تمیزکاری برقی آندی  در محلول پوسته زدایی قلیایی انجام شود. قطعاتی که از تمیزکاری برقی خارج می شوند، باید یک پوشش یکواخت زرد روشن براق داشته باشند. برای دوده زدایی، و اکسید زدایی و فعالی سازی سطحی برای آبکاری در یک محلول از اسید کلریدریک 15-20%حجمی و اسید سولفوریک 5-10%حجمی غوطه ور شود.

Operating Parameter

Range

Temperature

75-90°F (24-32°C)

Anodic Treatment

10-20 A/ft2, 1-2 min (optional)

Cathodic Treatment

40-120 A/ft2, 2-3 min

High Strength Alloy Steels

These materials retain a Rockwell C hardness of 38 or higher. Hydrogen embrittlement can be avoided by using the acid dip as mentioned previously. Baking at 50 to 75°F (10-24°C) below the tempering temperature, 800°F maximum (427°C) is recommended.

آلیاژ فولاد سخت

این مواد سختی Rockwell C 38 یا بالاتر را حفظ می کنند. همانطور که قبلا ذکر شد،  تردی هیدروژنی ایجاد شده ازاسید غوطه وری میتوان از بین برد. پخت در 50 تا 75 درجه فارنهایت (24-24 درجه سانتیگراد) زیر دمای رطوبت، حداکثر 800 درجه فارنهایت (427 درجه سانتیگراد) توصیه می شود.

Stainless Steel

Standard soak and electrocleaning followed by acid dip or pickle is not sufficient if the material is to be plated. Surface passivity must be overcome.

This is accomplished by a treatment in the Wood’s nickel strike solution. (See Tables XX and XXI.)

استیل ضد زنگ

تمیزکاری استاندارد و تمیزکاری برقی،  در ادامه غوطه وری در اسید یا اگر موادی از قبل آبکاری شده باشد اسید شویی کافی نیست. سطح پسیو آن باید ازبین رود.این کار توسط عملیات استریک در محلول نیکل وود انجام میشود. (به جداول XX و XXI نگاه کنید)

Beryllium Copper

This copper alloy typically contains 2% beryllium with 0.25% cobalt and 0.36% nickel.

Surface preparation cycle:

1. Alkaline soak clean to remove organic soils. Mild tarnish is acceptable.

2. Electroclean in a specially buffered blend (refer to suggested formula for copper), having moderate caustic at 20-40 A/ft2, anodic.

3. Activate in a mildly etching solution composed of peroxy derivatives, persulfates, or sulfuric acid with fluoride. Ex. 2% v/v of sulfuric acid and 4 oz/gal ammonium persulfate.

4. Rinse well,. proceed to plating bath.

بریلیوم مس

این آلیاژ مس معمولا شامل 2٪ بریلیم با 25/0٪ کبالت و 36/0٪ نیکل است.

چرخه آماده سازی سطح:

1. تمیزکاری قلیایی غوطه وری برای حذف کثیفی های آلی. کمی تار شدن قابل قبول است.

2. تمیزکاری برقی در یک مخلوط ویژه بافری شده (به فرمول پیشنهاد شده برای مس مراجعه شود) ، دارای کاستیک متوسط در A / ft220-40 به صورت آندی

3. یک اچینگ خفیف در محلولی با ترکیبی از مشتقات پراکساید، پرسولفات یا سولفوریک اسید با فلوراید و غیره، فعال سازی میشود.  2٪ V / V اسید سولفوریک و 4 اونس / گالن آمونیوم  پرسولفات.

4. شستشو خوب . و ادامه روند در حمام ابکاری

Cobalt

Surface preparation similar to stainless steel. The Wood’s nickel strike is very important to develop a sufficiently active surface to accept subsequent plated deposits.

کبالت

آماده سازی سطحی آن مشابه استیل ضد زنگ است. یک نیکل استریک برای فعال سازی سطح و نشاندن پوشش های بعدی بسیار مهم است.

LEADED BRASS (0.35-4.00% LEAD)

Red and Yellow Brasses Commercial Bronzes. Surface preparation cycle:

1. Soak or ultrasonically clean to remove buffing and polishing compounds. 20-40 KHz/gal. Highly wetted, with solvents, soap optional.

2. Secondary soak clean. Moderate alkalinity, containing surfactants, some inhibition preferred.

3. Electroclean at 10-30 A/ft2, anodic. Buffered blend similar to application on copper alloys.

4. Activate. Sulfuric acid type containing fluorides, essential to dissolve lead smuts.

5. Rinse well, proceed to plating bath.

آلیاژ برنج سرب (0.35-4.00٪ سرب)

برنج های قرمز و زرد با نام تجاری برنز.

 چرخه آماده سازی سطح:

1.      برای زدودن ترکیبات پولیش و سمباده کاری از تمیزکاری غوطه وری یا اولتراسونیک استفاده شود. 20-40 کیلوهرتز / گالن،عامل ترکنده خیلی زیاد با حلال وترکیب صابونی اختیاری است.

2.      تمیزکاری غوطه وری ثانویه. قلیاییت متوسط، حاوی سورفکتانت ها و ترجیحا برخی اینهیبیتورها

3.      تمیزکاری برقی به صورت آندیک در 10-30 A / ft2، مخلوط بافری مشابه کاربرد آن در مس آلیاژی است.

1.      فعال کننده. نوعی اسید سولفوریک حاوی فلورایدها، برای حل کردن سرب ضروری است.

2.      شسشوی کافی و بلافاصله به حمام آبکاری انتقال داده شود.

Bright Dipping Brass

1. Mild to moderately alkaline soak cleaner.

2. 5% v/v sulfuric acid dip. Neutralizes and conditions the surface.

3. Chemically polish in either a peroxide-type or sulfuric acid/iron salts blend.

Both solutions are wetted and specially inhibited.

4. Tarnish inhibit in dip application using either a soap (mechanical tarnish inhibit film) or a benzotriazole (active surface antioxidant).

5. Optionally lacquer (dip or electrolytic) or apply electrolytic chromate.

غوطه وری براق برنج

1. تمیزکاری قلیایی ملایم یا خفیف.

2. غوطه وری در اسید سولفوریک 5% حجمی . خنثی و اصلاح سازی سطح را انجام میدهد.

3. پولیش شیمیایی، در یک نوع پراکسید یا در مخلوط اسید سولفوریک / نمک آهن

هر دو محلول باید یک مهارکننده خوردگی و عامل ترکننده خاص داشته باشند.

4. مات شدن را با استفاده ازیک  صابون (ممانعت کننده مکانیکی با تشکیل یک لایه فیلم) یا یک بنزوتریازول (فعال کننده جلوگیری از اکسید سطحی) مهار کنید.

5. لاک کاری به صورت اختیاری (غوطه وری یا الکترولیتی) یا به صورت الکتریکی کروماته کنید.

Alloy

% Zinc

% Aluminum

% Magnesium

% Copper

% Lead

Pure

99.9+

—

—

—

—

Zamak

Balance

4.0

0.04

—

—

Zamak 5

Balance

4.0

0.04

1.0

—

Zamak 2

Balance

4.0

0.03

3.0

—

Slush

Balance

4.75

—

0.25

—

Slush

Balance

5.5

—

—

—

Drawn

Balance

—

—

—

0.08

Inconel

This alloy constituent typically contains 13.5% nickel and 6.0% chromium. (Note: one alloy type may contain 2% silicon.)

Surface preparation cycle:

1. Alkaline soak clean. Mild to moderate alkalinity with sufficient detergency.

2. Acid dip. 20-30% v/v hydrochloric acid for primary oxide removal.

3. Anodically etch. Wood’s nickel strike, 100-120°F (38-49°C), 50 A/ft2, 20-30 sec.

4. Strike plate cathodic. Woods’ nickel strike, 100 120°F (38-49°C), 50 A/ft2, 2-3 min.

5. Rinse well, proceed to plating bath.

The above cycle is sufficient for Inconel X and Hastelloy C.

انیکونل

عناصر تشکیل دهنده آین آلیاژ عموما شامل 13.5% نیکل و 6% کروم است.( نکته: یک نوع از این آلیاژ ممکن است شامل 2% سیلیس نیز باشد)

چرخه آماده سازی سطح:

1.      تمیزکاری غوطه وری قلیایی. قلیاییت کم تا متوسط یا عامل پاک کننده مناسب.

2.      غوطه وری در اسید. 20-30% کلریدریک اسید برای زدودن اکسید ابتدایی.

3.      اچ آندی. نیکل استریک وود، 100-120 درجه فارنهایت (38-49 درجه سانتی گراد) 50آمپر بر فوت مربع، 2-3 دقیقه.

4.      آبکاری استریک کاتدی . محلول نیکل استریک وود، 100-120 درجه فارنهایت (38-49درجه سانتی گراد) 50 آمپر بر فوت مربع، 2-3 دقیقه.

5.      آبکشی کافی، به محلول آبکاری انتقال دهید.

6.      چرخه بالا برای انیکول X و Hastelloy C  مناسب است.

Nickel and Nickel Alloys

Require similar treatment as stainless steels. Anodically etch at 15 to 25 A/ft2 for 1 to 3 minutes in a 25% v/v sulfuric acid solution. Next, cathodically condition at 150 to 225 A/ft2 in the Woods’ strike, or at 40 to 60 A/ft2 in a sulfuric acid/fluoride/chloride solution. Parts not long aged may also be activated in an immersion dip consisting of 5 tp 10% v/v sulfuric acid and 2 to 4 oz/gal of potassium iodide at 75 to 90°F (24-32°C). These treatments also apply for replating aged nickel plated parts and rejects.

نیکل و آلیاژ های نیکل

نیازمند عملیات مشابه استیل ضد زنگ است. برای 1 تا 3 دقیقه در محلول اسید سولفوریک 25٪ V / V، در 15 تا 25 A / ft2 به صورت  آندی اچ شود. سپس، در شرایط کاتدی در 150 تا 225 A / ft2 در محلول وود استریک ، یا 40 تا 60 A / ft2 در یک محلول سولفوریک اسید / فلوراید / کلرید. قطعاتی که قدیمی نیستند نیز ممکن است با غوطه وری در یک محلول شامل 5-10 درصد حجمی اسید سولفوریک  و 2 تا 4 اونس / گالن  یدید پتاسیم در دمای 75 تا 90 درجه فارنهایت (24-32 درجه سانتیگراد) فعال شوند. این عملیات همچنین برای قطعات پوشش دهی مجدد قطعات آبکاری نیکل قدیمی و رد شده استفاده میشود.

Powdered Metal

Same recommended surface preparation steps as for cast iron. Rinsing is very important, to facilitate drainage and removal of previous contaminating solutions.

فلزپودر شده

مراحل آماده سازی سطح مشابه آماده سازی چدن توصیه میشوند. برای تسهیل drainage و حذف محلول های آلوده کننده قبلی ،شستشو بسیار مهم است.

Silver

The metal and its alloys tarnish readily, forming a blackish oxide film. After soak cleaning in an appropriate caustic containing cleaner, dip in 5 to 10% v/v sulfuric acid to neutralize surface. Next, chemically polish in a solution consisting of 20 to 25% v/v hydrogen peroxide, at 85 to 100°F (29-38°C).

نقره

این فلز و آلیاژهای آن به سرعت کدرمیشوند و یک لایه پوشش اکسید سیاه رنگ تشکیل می دهد. پس از تمیزکاری غوطه وری در یک محلول تمیزکاری شامل کاستیک مناسب، درمحلول 5 تا 10 درصد حجمی سولفوریک اسید غوطه ورمیشوند تا  سطح خنثی شود. سپس، در محلول حاوی پراکسید هیدروژن 20 تا 25 درصد در دمای 85 تا 100 درجه فارنهایت (29-38 درجه سانتیگراد)، به صورت شیمیایی پولیش می شود.

Titanium

Activation is the critical factor. The following cycle may be appropriate with sufficient testing beforehand. Surface preparation cycle:

1. Alkaline soak clean.

2. Activate and pickle in a solution consisting of 20-25% v/v hydrofluoric acid 75-80% v/v nitric acid.

3. Etch in solution of sodium dichromate at 30-35 oz/gal (225-263 g/L) and 4-5% v/v hydrofluoric acid for 15-30 minutes. Thorough rinsing between each step.

تیتانیوم

فعال سازی عامل مهمی است. چرخه زیر ممکن است با آزمایش کافی قبل از آن مناسب باشد. چرخه آماده سازی سطح:

1. تمیزکاری قلیایی غوطه وری

2. فعال سازی و اسید شویی در محلول حاوی 20-25٪ V / V اسید هیدروفلوئوریک 75-80٪ v / v اسید نیتریک

3. اچینگ در محلول دی کرومات سدیم 30-35 اونس / گالن (225-263 گرم بر لیتر) و 4-5 درصد V / V اسید هیدروفلوریک برای 15-30 دقیقه. شستشوی کامل بین هر مرحله الزامی است.

Zinc and Zinc Alloy Die Castings

Zinc is molten and cast into many shapes and forms, comprising a wide variety of consumer and industry relegated parts. Just like aluminum, zinc is available in different alloys. (See Table XXII.) The casting operation does result in surface defects, which must be corrected in an appropriate manner either before shipment to the plater or in the surface preparation cycle. Pores, cracks, “cold shut,” and roughness are some of these common problems. Mechanical operations, such as buffing and polishing, refine, and smooth the surface but

leave accumulated buildup of related soils, grease, compounds, and rouges. The exceptionally high temperature of these mechanical finishing techniques will burn, harden, and drive contaminants into the metal surface. The sooner parts are cleaned the easier the surface  preparation cycle becomes.

روی و آلیاژهای روی ریخته گری شده

روی ذوب شده و به شکل ها و فرم های مختلف ریخته گری میشود، که شامل انواع مختلفی از قطعات مصرفی و صنعتی است. درست مانند آلومینیوم، روی قادر است آلیاژهای مختلفی داشته باشد.( ببینید جدول XXII.) عملیات ریخته گری منجر به نقص های سطحی می گردد، که باید با یک شیوه مناسب قبل از ارسال به آبکاری یا در چرخه عملیات آماده سازی سطح تصحیح شود.  برخی از این مشکلات رایج، منافذ، ترک ها، “cold shut,” (نقص در قالب گیری(ضایعه در قالب گیری)) و زبری است. عملیات مکانیکی مانند سمباده و پولیش کاری سطح را تصحیح و صاف میکند، اما باعث ایجاد و انباشت  کثیفی، گریس، ترکیبات و گرد زنگ آهن میشود. دمای فوق العاده بالا این تکنیک های پرداختکاری مکانیکی باعث سوختن، سخت شدن و انتقال آلاینده ها به سطح فلز می شود. قطعات زودتر تمیز می شوند و چرخه آماده سازی سطح آنها آسانتر می شود.

Surface preparation: (refer to specific cleaner baths and operating parameters, as previously given)

آماده سازی سطح: (به حمام های پاک کننده ویژه و پارامترهای عملیاتی که در قبل ارائه شده است، مراجعه کنید)

1. Soak or ultrasonically clean. Removing buffing and polishing compounds. The cleaner may be wetted with glycol and cyclic pyrollidone type solvents. A combination of high HLB and low HLB surfactants are helpful. Soaps are also an option. The cleaner should be buffered to prevent tarnish and etching of the zinc surface. Many buffing and polishing compounds are effectively softened in the soak cleaner at 175-190°F (79-88°C). Ultrasonic conditioning uses 25-43 KHz/gal of power in the solution to maintain effective standing waves, resulting in bubbles imploding on the surface for cleaning action. Temperature of the ultrasonic cleaner should be in the range of 160-180°F (71-82°C). Somewhat cooler to avoid higher temperatures, which distort the standing waves.

.1   تمیزکاری غوطه وری یا اولتراسونیک. ترکیبات به جا مانده از سمباده و پولیش کاری را می زداید. تمیزکننده ممکن است با گلیکول و نوع حلال سیکل پیرولیدین تر شوند. ترکیبی سورفاکتانت HLB بالا وHLB کم کمک کننده هستند. صابون ها هم یک گزینه هستند. تمیزکننده باید بافری شوند تا از خوردگی و اچینگ سطوح روی جلوگیری کنند. بسیاری از ترکیبات بافری وپولیش کاری به طور موثری تمیزکاری غوطه وری در دمای 175-190 درجه فارنهایت (79-88 درجه سانتیگراد) را ملایم میکنند. تلاطم التراسونیک با استفاده از قدرت 25-43 کیلو هرتز / گالن در محلول برای حفظ اثرامواج عمودی، منجر به ایجاد حباب هایی در سطح برای عمل تمیزکاری می شود. دمای تمیزکاری اولتراسونیک باید در رنج 160-180 درجه فارنهایت (71-82درجه سانتی گراد) باشد. خنک کردن تا حدی است  که از درجه حرارت بالا تر جلوگیری کند که امواج عمودی را تخریب نکند.

2. Secondary soak clean. Removes residual organic contaminants and any inhibiting films that may have formed on the surface during the step #1 soak cleaning.

3. Electroclean. Moderate alkalinity, inhibited.

4. Acid dip.

2. تمیز کننده غوطه وری ثانویه. حذف آلاینده های آلی باقی مانده و هر گونه پوشش مهار کننده ای که ممکن است بر روی سطح از مرحله تمیز کاری غوطه وری اول تشکیل شده باشد.

3. تمیزکاری برقی. قلیایی متوسط، دارای مهارکننده.

4. غوطه وری در اسید

Zinc die castings may be treated in a specially blended acid solution, commonly referred to as immersion chemical polishing. This process facilitates surface preparation by deburring, smoothening, leveling, and brightening. Common base metal defects, such as nodules and pores, are effectively worked out. A typical solution consists of: 42° Be` nitric acid (20-30%), 66° Be` sulfuric acid (20-25%), ammonium bifluoride (20-40%), and nonionic or amphoteric surfactant (>0.5%).

روی ریخته گری شده می تواند در یک محلول مخصوصی از  مخلوط اسید، که عموما به عنوان پولیش شیمیایی غوطه وری شناخته می شود، اعمال می شود. این فرایند با تمیز کردن و

، صاف کردن، یکدست کردن و براق کرد،   آماده سازی سطح را تسهیل می کند. نقص های متداول فلز پایه، مانند ترک ها و منافذ، به طور موثر از بین میروند. یک محلول رایج شامل: 42بومه اسید نیتریک (20-30٪)، اسید سولفوریک با بومه 66 (25-20٪)، بی فلوراید آمونیوم (20-40٪)، و سورفکتانت غیر یونی (>0.5) است.

Application: 65-115°F (18-46°C). Maintaining temperature is critical to avoid etching or dulling the surface. Immersion time depends on particular surface requirements. Organic soils (grease, oils, buffing compound, mold release, etc.) should be removed in a suitable soak or ultrasonic cleaner before the chemical polishing step. Thorough rinsing is understood between steps. Copper strike as per formulas given for zincated aluminum. Castings should be sealed with at least 0.03 to 0.05 mil. Additional copper as plated to 0.08 to 0.14 mil before application of nickel plating.

اعمال: 65-115 درجه فارنهایت (18-46 درجه سانتیگراد). حفظ درجه حرارت برای جلوگیری از اچینگ یا فرسایش سطح ضروری است. زمان غوطه وری به نیازهای ویژه سطح بستگی دارد. کثیفی های آلی (چربی، روغن، ترکیب چسب، نشتی های قالب، و غیره) باید قبل از پولیش شیمایی، با یک پاک کننده مناسب یا تمیزکاری اولتراسونیک زدوده شود.بین مراحل باید یک شستشوی کامل گنجانده شود. مس استریک به ازای هر فرمول ارائه شده برای آلومینیوم زینکاته شده. آلومینیوم های ریخته گری شده باید حداقل 0.03 تا 0.05 میل آب بندی شوند. مس اضافی به میزان 0.08 تا 0.14 میلیلیتر قبل از اعمال نیکل پوشش داده میشود.

فرمولاسیون مایع پاک کننده

مایعات پاک کننده چه بصورت محلول غوطه وری و چه بصورت اسپری سالهاست که در دسترس می باشند. استفاده از پاک کننده های بجای پاک کننده های پودری با استقبال بیشتری از سوی مصرف کنندگان صنعتی مواجه شده است. آنها به نحوی فرموله می شوند که به لحاظ اقتصادی همه معیارهای عملکرد پودر ها را فراهم کنند. مزایای پاک کننده های مایع شامل قابلیت تغذیه اتوماتیک متصل شده به کنترل کننده های رسانا می باشد. سیستم خودکار بطور پیوسته قدرت محلول را اندازه گیری کرده و در صورت وجود کمبود آن را اضافه می کند. در نتیجه، به این روش با حذف نواسانات گسترده در غلظت امکان کنترل بهتر حمام فراهم می شود. در نتیجه، سیستم های مایع در بسیاری از تاسیسات به طور قابل توجهی موجب افزایش عمر حمام می شوند.

L.  LIQUID FORMULATIONS.

Liquid cleaners for both spray and soak applications have been around for many years. The use of liquid cleaners to replace powders has been gaining wider acceptance in the industry. They are formulated to economically provide all the performance criteria of the powders 43. The advantages of liquid cleaners include the capability of automatic feeding tied to conductivity controllers. The automated system continually monitors the solution strength and makes additions on demand. Consequently, better bath control is achieved, eliminating wide swings in concentrations. As a consequence, liquid systems have substantially increased bath life in many installations.

قابلیت ثبت خودکار غلظت و دما می تواند برای کنترل روند آماری را در پی داشته باشد.

Automatic recording capabilities of concentration and temperature can be achieved for statistical process control.

افزودن کنسانتره مایع به مخزن، خطرات مربوط به اضافه کردن پودر قلیایی به محلول های پاک کننده گرم را از بین می برد.

Tank additions of liquid concentrate eliminate the hazards associated with additions of alkaline powders to hot cleaner solutions.

پاک کننده های فعال بیولوژیکی

باکتریها و آنزیمهای خاصی میتوانند به سورفکتانتهای سنتی جهت تمیز شدن قطعه کمک کنند. حمام های حاوی گریس و روغن زیستگاه خوبی برای باکتری های روغن-دوست هستند، زیرا آنها تمایل زیادی به استفاده از  آلودگیهای ارگانیک به عنوان وعده غذایی خود دارند. آنها می توانند عمر حمام را افزایش داده و لجن حمام را به طور قابل توجهی کاهش دهند.

M. BIOLOGICALLY ACTIVE CLEANERS.

Unique bacterias and enzimes 78-80 can help traditional surfactants to clean the parts. The baths with oil and greases is good habitat for oil-loving bacteria, as they appreciate organic soils as their meal. They can extend the bath life and significantly reduce the sludging of the bath.

پاکسازی دما پایین

کاهش مصرف انرژی توسط پاک کنندگی در دمای پایین(LTC)  از نظر کاهش هزینه تمام شده و افزایش انعطاف پذیری در دوره بحران انرژی بسیار مورد توجه است

N. LOW TEMPERATURE CLEANING.

The reduction in energy consumption achievable by low-temperature cleaning (LTC) is very attractive from the standpoints of reduced energy costs 81 and increased flexibility during an energy crisis.

برای کار کردن وان باید دمای محلول به دمای مورد نظر آن برسد که با حفظ دمای حمام، انرژی کمتری نسبت به بالابردن دمای خود محلول به مای عملیاتی نیاز است که این کاهش انرژی در دماهای پایین بسیار قابل توجه است. بعبارت دیگر LTC محلول کاهش می یابد. این نوع پاک کننده گرانتر است و بنا بر دلایل زیر انتخاب آن مشکل است.

While maintaining the temperature of a bath requires less energy than bringing a solution to its operating temperature, the energy reduction is very substantial at lower temperatures. On the other hand, LTC has limitations. The cleaner is more expensive and difficult to select for the following reasons:

1. در مقایسه با پاک کننده های معمولی مقدار زیادی از سورفکتانت مورد نیاز است.  با افزایش غلظت خاصیت پاک کنندگی محلول به سرعت افزایش می یابد، اما تنها تا یک نقطه، پس از آن بهبود خواص پاک کنددگی به ازای هر واحد افزایش غلظت به شدت افت می کند. با این حال، اگر LTC به تصویب برسد، ممکن است برای رسیدن به درجه مطلوب پاک کنندگی متحمل پرداخت هزینه اضافی برای سورفاکتانت شویم، حتی اگر افزایش سورفکتانت بهبود کمتری را نتیجه دهد.

1. A high concentration of surfactant is required, compared with conventional cleaners. Cleaning is improved rapidly as the concentration is increased—but only up to a point, after which the improvement in cleaning per unit of increase in concentration drops markedly. However, if LTC is adopted, we still may need to pay additional money for surfactant to achieve the desired degree of cleanliness, even at a lesser improvement per unit increase in surfactant.

2. ممکن است سورفکتانتهای گرانتر مورد نیاز باشد، و نیاز باشد تا ترکیبی از سورفکتانتها را برای رسیدن به حد مطلوبی از پاک کنندگی داشته باشیم و برای غلبه بر از دست رفتن "فاکتور ایمنی" مورد نظر در پاکسازی در دمای بالا: توجه بیشتری برای ثابت ماندن شرایط مناسب وان (به عنوان مثال غلظت و میزان تلاطم محلول) برای جبران پاک کنندگی بهتری که توسط پاک کننده های دما بالا حاصل می شود، اختصاص یابد. 

2. More expensive surfactants may be needed, and a combinations of surfactants are required to obtain satisfactory cleaning and to overcome the loss of a "safety factor" available with high temperature cleaning; greater attention must be devoted to maintaining the proper conditions (e.g. solution concentration and level of agitation) to compensate for the normally better cleaning achievable at higher temperatures.

3. کاهش ویسکوزیته آلودگی، باعث بهبود شویندگی می شود، برای این منظور ممکن است نیاز به استفاده از حلالها باشد. مقدار حلالی که می تواند در یک حمام تجاری موثر باشد برای انحلال آلودگی بسیار محدود است، اما می تواند در تغییر خواص آلودگی لسیار تاثیر گذار باشد، به گونه ای که باعث می شود آلاینده توسط عوامل سازنده و خیس کننده حذف شود.

3. Solvents may be required to reduce the viscosity of the soil so that detergency is improved. The amount of solvent that can be justified in a commercial bath is too limited to dissolve soil but can be very significant in modifying the properties of the soil so that it can be removed by action of the builders and wetting agents.

آزمونها و روشهای کنترل پاک کنندگی

درجه تمیز شدن سطح یک قطعه تابعی است از عملیات پاکسازی اعمال شده بر روی آن سطح. روشهایی که برای بررسی میزان پاک شدگی سطح استفاده می شود بازه ای از روشهای ساده تا بسیار پیچیده است. متأسفانه، بجز چند مورد استثناء، اکثر این روشها نیاز به ابزار تحقیقاتی دارند. در عمل، در اغلب موارد، فرآیند پاکسازی توسط مشاهدات بصری برای فرایند جزیره­ای شدن آب، آزمایش دستکش سفید به اضافه آنالیز محلول کنترل می شود.

IV. TESTS & CONTROL METHODS FOR CLEANLINESS

The degree of cleaning required for the surface of a part is a function of, and dictated by, operations to follow cleaning 82 .Test methods used to determine the cleanliness of a surface range from crude to highly sophisticated. Unfortunately, with few exceptions, these remain a research tool, rather than production tool. In actual practice, the cleaning process is in most cases, actually controlled by combination of visual water break and white glove tests plus solution analysis.

ساده ترین، سریعترین و مستقیم ترین روش برای آگاهی از چیزی که در فرآیند تمیز کردن نادرست است، نگاه کردن دقیق به خود قطعات است. پاکسازی کم یا نا کافی، اغلب با تغییر در ظاهر سطح قطعه یا وضعیت نامناسب پوشش بعد از مرحله آبکاری نشان داده می شود. در این حالت چشم فرد یک وسیله تشخیص بسیار مهم می باشد. از طریق چشم میتوان تغییرات جزئی در رنگ و ظاهر را بهتر از بعضی از ابزارهای بسیار پیچیده و گرانبها شناسایی کرد. متاسفانه، در بیشتر موارد، قانون سوم کوشنر می گوید: شما زمانی میتوانید آن را ببینید، که خیلی دیر است! معنی راز این است که قبل از اینکه مشکلی ایجاد شود، آن را ببینیم و این به معنی راز نیست. علاوه براین، تغییرات مشخصی در پوشش وجود دارد که با چشم انسان قابل مشاهده نیست. یک نمونه از این نوع پاکسازی نامناسب کاهش چسبندگی پوشش آبکاری است. پوشش بعد از خارج شدن از وان آبکاری از سطح جدا شده و گویا هیچ پوششی بر روی سطح تشکیل نشده است. با این حال، نتیجه این عدم تشخیص میتواند بصورت پوسته پوسته شدن پوشش باشد. با این وجود، چشم اولین خط تشخیص است، بنابراین چشم باید آموزش داده شود تا حتی کوچکترین تغییرات در رنگ یا ظاهر را درنظر بگیرد.

i. The Eye as Analytical Instrument

The easiest, quickest and most straightforward method for recognizing that something is incorrect with the cleaning process is by looking intently at the parts themselves. If cleaning is marginal or insufficient, it will be more often than not indicated by a change in the appearance of the surface of the part or worse, in the plated deposit. The human eye is a critical instrument. It can detect minute changes in color and appearance better perhaps than some very elaborate and ‎expensive instruments. Unfortunately, however, in most cases Kushner's Third Law holds:  When you can see it, it's too late! The secret is to be able to see it before it makes trouble and this is no mean secret. ‎ In addition, there are certain changes in the deposit that are not visible to the human eye. An example of this is an improper cleaning that acts to decrease adhesion of the deposit. The deposit will look just about the same as it did before when it is removed from the plating bath. However, it can be that found, later in the field that the parts are peeling as a result of this visually indiscernible change in the deposit. Nevertheless, the eye is the first line of defense, so the eye should be trained to note even the slightest changes in color or appearance.

ii. تست شکستگی آب (جزیره ای شدن آب)

تست جزیره ای شدن آب عبارت است از بررسی یک سطح برای حضور یک فیلم پیوسته آب که هیچ جای آن شکستگی نداشته باشد. قطعه سطحی شبیه به ماشین واکس شده پس از باران را نشان میدهد. این یک شاخصی است که نشان می دهد تمام آلودگی آلی از روی سطح پاک شده است.

ii. Water Break test

The water break test involves examination of a surface for the presence of a continuous water film that has “no water breaks.” The part will exhibit a surface that resembles the freshly waxed car after the rain.It is an indication that all organic soils are removed.

این آزمایش ممکن است به دلیل باقی ماندن فیلم سطحی ناشی از شستشوی ناکافی یا وجود دوده های آب دوست که ممکن است ذرات چربی را درخود به تله بیندازند دچار خطا شود. اگر یک فیلم بدون آب بدون آب وجود داشته باشد، نشان دهنده عدم وجود آلودگی سطحی آب آبی است. اگر یک فیلم غیر جزیره ای روس سطح وجود داشته باشد نشان دهنده عدم حضور آلودگی سطحی آبگریز است. روغن، گریس، و ترکیبات آلی نامحلول در آب نمونه هایی از آلاینده های هیدروفوبی هستند. آزمایش جزیره­ای شدن آب، حضور یا عدم وجود آلودگی های ذرات آبدوست یا اکسید ها را تایید نمی کند. کلید حل این مشکل استفاده از آب تازه و غیر آلوده کنید. عوامل تر کننده یا عوامل کمکی برای آبکشی که در شستشوی نهایی استفاده می شوند، ممکن است مکل پاک کردن ضعیف را پنهان کنند.

The test is subject to possible misinterpretation due to the retained surface film from inadequate rinsing or presence of hydrophilic smuts with possible oil trapped under the smut. If a water-break-free film of water is present, it is indicative of the absence of hydrophobic surface contaminants. Oils, greases, and water-insoluble organic compounds would be examples of hydrophobic contaminants. The water break test does not confirm the presence or absence of hydrophilic particulate contaminants or oxides. The key for the test is to use fresh uncontaminated water. Wetting agents or rinse aids, used in final rinse may hide poor cleaning.

iii. تست دستکش سفید

تست سریع، ساده و مدرن دستکش سفید برای نشان دادن حضور آلودگی معدنی و آلودگیهای آلی روی سطح بعد از پاکسازی استفاده می شود. در این روش قطعه می تواند درحالیکه هنوز از مرحله آبکشی خیس است تست شود یا بعد از خشک شدن بررسی شود. سطح قطعه­ای که باید آزمایش شود توسط یک دستکش سفید، پارچه پنبه ای یا حوله پاک می شود. سپس سطح وسیله ای که برای پاک کردن سطح استفاده شده است را برای حضور باقی مانده سیاه، خاکستری یا هر ترکیبی که باعث رنگی شدن سطح وسیله شود و یا لکه روغنی بررسی می کنیم. اگر مشخص شود که روی سطح آلاینده ای وجود دارد، یررسی ميکروسکوپي يا تحليل شيميايي يا سطحي پيشرفته مي تواند روي سطح قطعه يا آيتم مورد استفاده براي پاکسازی سطح، براي دقيق تر كردن منبع و ماهيت آلاينده ها انجام شود.

iii. White Glove test

The quick and simple, time honored white glove test is used to show the presence of inorganic soil removal and, to a certain extent, organic contaminants on a surface after cleaning. The part may be tested while still wet from rinsing or after drying. The surface of the part to be tested is wiped with a white glove, cotton swab, or towel tissue. The material used to wipe the surface is then examined for the presence of black, gray, or off-white residue or oil staining. If contaminants are found to be present, microscopic examination or advanced chemical or surface analysis can be performed on the part surface or the item used to wipe the surface to more precisely determine the origin and the nature of the contaminants.

iv. آزمون Pumice Scrub

این یک تست عمومی و مناسب برای تعیین و تمایز مشکلات مربوط با پاکسازی یا آبکاری است.  این قطعه پس از پاکسازی برداشته می شود و با یک سمباده نرم و مرطوب سمباده زده می شود. بعد از آبکشی کامل، قطعه تمیز شده مجددا بر روی آویزها برگردانده شده و دوباره آبکاری می شود. اگر قطعه بعد از آبکاری نسبت به سایر قطعات پوشش روشنتری داشته باشد این بدین مفهوم است که پاکسازی کافی نبوده است. اگر بعد از آبکاری بهبودی حاصل نشود احتمالا مشکل ناشی از توالی آبکاری خواهد بود.

iv. Pumice Scrub test

This is popular and useful test to determine and differentiate problems associated with cleaning or plating sequence. The part is removed from the after cleaning and scrubbed with a soft, wet bristle dipped in pumice. After thorough water rinsing cleaned part is returned on the rack and plated. If the part is brighter than others after plating is indication of insufficient cleaning. If there is no improvement after plating the problem is in all probability related to the plating sequence.

v. سایر روشها

برای تشخیص اینکه آیا آلاینده ای بر روی سطحی که باید تمیز شود باقی مانده یا خیر می توان از آنالیزهای پیشرفته شیمیایی و فیزیکی بهره جست. نمونه هایی از قطعات که تمیز و خشک شده­اند را می توان در محلول یک حلال متلاطم غوطه ور کرد. سپس حلال را بررسی آلودگی آلی و مواد خاص نامحلول میتواند مورد بررسی قرار بگیرد.

v. Other test methods

Sophisticated physical and chemical analytical methods can be applied to test for residual contaminants on surfaces that have been cleaned 6-28 . Samples of parts that have been cleaned and dried can be immersed in a turbulent solution of a solvent. The solvent can then be analyzed for organic contaminants and insoluble particulate matter.

vi. روشهای کنترل:

هنوز هم یک روش سزیع، ساده و قابل اعتماد، جهت تشخیص و تعیین زمانی که "عمر" مفید پاک کننده رو به اتمام است به خصوص برای امکانات کوچک و متوسط ​​آبکاری جود ندارد. در بسیاری از موارد ، "غیر فعال شدن" پاک کننده برای اولین بار بدلیل عدم توانایی محلول در پاکسازی مناسب سطح مشخص می شود.  رویه های مربوط به نگهداری تمیزکنندگان در بسیاری از گیاهان هنوز بی وقفه است. با این وجود همچنان فرایندهای مربوط به حفظ و نگهداری پاک کننده ها در بسیاری موارد بصورت تصادفی است و غیر برنامه ریزی شده است. مشکل این است که عمدتا بدلیل بدلیل مشکلات خاص محلولهای پاک کننده به ویژه به دلیل  کهنه شدن محلول، پر شدن محلول از ترکیباتی چون کربناتها، محصولات هیدرولیز ترکیبات پیچیده فسفاته، روغن­های صابونی شونده، یون های فلزی محلول، و غیره آنالیز وان بسیار مشکل می باشد. روش های کنترل کمی نظارت بر پاک کننده ها عمدتا نیمه تجربی هستند و آنالیزها اغلب بجای اجزای شیمیایی پاک کننده بصورت گرم / لیتر یا اونس / گالن پاک کننده بیان می شوند. برخی از این روشها در دسترس فروشندگان و یا مقالات می باشند. معمولا یک تیتراسیون با یک نقطه پایانی و یا یک نقطه پایانی دوگانه برای تخمین قلیایی موثر است. معمولا پاک کننده توسط اسید 1 نرمال استاندار شده تیتر می شود. قلیائیت آزاد با یک شناساگر مناسب مانند متیل اورانژ یا سولفور اورانژ برای رسیدن به 10.5-11 pH و تغییر رنگ از نارنجی به زرد تیتر می شود.   قلیائیت کل که شامل قلیایی است توسط تمام مواد شیمیایی قلیایی پاک کننده ایجاد می شود، تا رسیدن به 8.6-9.0 pH در حضور شناساگر فنولفتالئین (تغییر رنگ از صورتی تا بی رنگ) تیتر می شود.

vi. Control methods.

There is still not readily available, especially for the small and medium size plating facilities, a quick, simple and reliable method for the determination of when the useful “life” of the cleaner is approaching its end.  In many plants, the “death” of the cleaner is first appreciated by a batch of rejects due to the insufficient cleaning. The procedures regarding the maintenance of the cleaners are still haphazard in many plants. The trouble is mainly to the difficulty in difficulty in analyzing proprietary compounded cleaners, especially as they age, and become loaded with carbonates, products of hydrolysis of complex phosphates, saponified oils, dissolved metal ions, etc. Methods for the routine quantitative control of cleaners are mostly semi-empirical, and analyses are often in terms of gram/liter or ounce/ gallon of the compounded cleaner rather than as the component chemicals.  Some procedures are available from the vendors or in the open literature 83-88. A single endpoint or a double end-point titration is usually made to estimate the effective alkalinity. The cleaner is titrated with a standard, usually 1 N acid. “Free” alkalinity is titrated with an appropriate indicator, e.g. Methyl Orange or Sulfoorange to about pH 10.5-11 for orange to yellow color change. “Total” alkalinity, which includes alkalinity contributed by all the alkaline chemical constituents of the cleaner, is titrated to a ph of 8.6 - 9.0 with phenolphthalein end point (pink to colorless). 

اگر در ترکیب پاک کننده هیدروکسید سدیم، کربنات ها و فسفات ها وجود داشته باشد، می توان با دقت قابل قبول با تتراسیون تا 4.2 و 8.5، 10.5 pH، مقادیر آنها را تخمین زد. اگر در محلول سیلیکات یا بورات وجود داشته باشد امکان تیتراسیون وجود دارد ولی نتایج تقریبی خواهند بود.

همانطور که غلظت موثر ماده (های) مرطوب کننده با انباشته شدن مواد روغنی در حمام کاهش می یابد، بنظر می رسد عاقلانه است تا این جزء حیاتی محلول نیز کنترل شود، ولو اینکه روش مورد استفاده غیر مستقیم و تقریبی باشد.  یک روش ساده با تجهیزات مقرون به صرفه این است که تنش سطحی را با استالاگمومتر(stalagmometer) بررسی کنید. تعداد یا قطرات یا زمان مورد نیاز برای خالی شدن محلول تازه از دستگاه می تواند با پاک کننده کار کرده مقایسه شود و به عنوان راهنمای ساده برای تعیین مقدار سورفاکتانت محلول مورد استفاده قرار بگیرد. در هر صورت، مواد شیمیایی موجود باید شناخته شده یا تعیین شوند تا تجزیه و تحلیل کامل انجام شود. برای بسیاری از پاک کننده ها لازم است آنالیز وزن سنجی جهت تعیین مقدار P₂O₅، Na₂O، CO₂ و SiO₂ انجام شود. علاوه بر این ممکن است لازم باشد آنالیزی جهت تعیین مقادیر بورات ها و مواد مرطوب کننده انجام شود، با این وجود یک آنالیز شیمیایی کامل برای مقاصد معمول غیر عملی است.

If sodium hydroxide, phosphates, and carbonates are present, these can be estimated with reasonable accuracy by titration to pH’s 10.5, 8.5 and 4.2. If silicates or borates are present, then titration for available alkalinity may be practical, but are only approximate. As the effective concentration of wetting agent(s) is reduced since the oil is accumulated in the cleaning bath, it may be advisable to control this critical ingredient, even with an indirect, approximate method. A simple method with affordable equipment is to check the surface tension with stalagmometer. The number or drops or time needed to empty the instrument can be compared with the fresh cleaner and utilized as simple guide for the state of surfactant used. In any event, the chemicals that are present must be known or determined in order to make a complete analysis. For many cleaners it is necessary to resort to gravimetric analyses for P₂O₅, Na₂O, CO₂, and SiO₂. In addition, it may be necessary to analyze for borates and wetting agents, so that a complete chemical analysis becomes impractical for routine purposes.

یک جایگزین برای آنالیز و کنترل کامل موادشیمیایی، حفظ حمام با یک روش توصیه شده برای کنترل فنی و انجام تست های پاک کننده گاه به گاه است. این فرایند شامل یک روش استاندارد برای اندازه گیری زمان تمیز کردن یک پنل با قابلیت آلوده شدن مجدد به یک آلاینده استاندارد است. بسیاری از روش ها از این نوع برای ارزیابی پاک کننده ها مورد استفاده قرار گرفته اند، اما آنها برای کنترل استفاده نشده اند، زیرا تهیه یک آلاینده استاندارد که مشکل تمیز کردن تولید را نشان می دهد مشکل است.

An alternative for complete analytical control is to maintain the bath by a recommended method for technical control and to make occasional cleaner tests. This consists of a standard procedure for measuring the cleaning time for a panel reproducibly contaminated with a standard soil. Many methods of this type have been used to evaluate cleaners, but they have not been applied for control, since it is difficult to produce a standard soil that will represent the production cleaning problem.

یک پاک کننده تجاری جهت استفاده در یک نیاز تولیدی خاص تهیه می شود. بنابراین، محلول وقتی در یک خط یا حداقل پایلوت استفاده شود مورد بررسی واقعی قرار می گیرد. بنابراین پاسخ آشکار به پرسش ما پاسخی عملی است. هنوز هم آنالیزهای فنی اکثر موارد به جای تجزیه شیمیایی کامل محلول انجام می شود.

A commercial cleaner is accepted by application to a particular production need. Thus, the real trial is in the processing line or, at least, on a pilot plant basis. Thus, the obvious answer given to our question becomes the practical answer. Technical analyses are still used rather than complete chemical analyses, in a majority of the plants.

6. T.E. Woss & G. K. Korpi, Met.Finish., 70(2)56(1972).

7.  l. Missel, D. R.Torgeson & H.M. Wagner, Met.Finish., 66(2)57(1968).

8.  M. Andante, Plat.Surf.Finish., 73(11)64(1986).

9. J.L. Anderson, J. Paint Techn., 40(8)320(1968).

10.  J.L. Anderson, R. A. Baker & J. S. Forbes, J.  Coll. & Interface Sci., 31(3)372(1969).

11. C.B. Hamilton, Plat.Surf.Finish., 62(6)581(1975).

12. L.C. Jackson, Adhesive Age, 19(7)31(1976).

13. H.B. Linford & E. B. Saubestre, Met. Finish., 51(9)74(1953); AES Techn. Proc., 39, pp. 227-231, (1952).

14. J. Kresse, and H.G. Germscheid, Plat.Surf.Finish., 68(5)122(1981).

15. S. Spring, Met. Finish., 50(2)65(1952).

16. D.M. Hudson, Met. Finish., 95(10)26(1997).

17. R.N. Miller, Mat. Prot. Perf., 12(5) (1973).

18. T.F. Egan, Plating, 60(4)350(1973).

19. L.C. Jackson, Adhesive Age, 20(12)23(1977); 19(10)17(1976).

20. C.W. Jennings Jackson, Adhesive Age, 20(2)29(1977).

21. J. D. Gutterplan, Plat.Surf.Finish., 65(6)54(1978).

22. M.K. Chawla , Met. Finish., 87(9)31(1989).; Plat.Surf.Finish.,  77(8)40(1990).

23. I. Artaky, M. Papalsky & A.R. Moore, Plat.Surf.Finish., 78(1)64(1991).

24. T.M. Tam, R. Wyngarden & A. F. Naylor, Plat.Surf.Finish.,? 76 (12)58(1993).

25. M. Wery, V. Ligier, J. Kirdmann & J. Catonne, Trans.Inst.Met.Finish ., 75(2)73(1997).

26. M. E . Baumgartner, Ch. Raub & D. R. Gabe, ibid, 75(3 )101(1997).

27. L. Karasyk & H.B. Linford, J. Electrochem. Soc ., 110 (8)895(1963).

28. A.T. Kuhn, Met. Finish. 91(9)25(1993).

43. N. Zaki: ” Electrocleaning” in : Ref. 2, pp.128-133

78. M. Westeriund and L. Clarin, Plat.Surf.Finish .,  83 (6)32(1996).

79. “Enzymes in Detergency”, J.H. van Ee, editor, Marcel Dekker Inc, NY (2001).

80. “Powdered Detergents”, M.S. Showell, editor, Marcel DekkerInc, NY (2001).

81. M.P. Hendrick, G. Jansen and J. Tervoort, Trans.Inst.Met.Finish .,  66,67(1989).

82. R. Farrell and J. Horner: “Metal Cleaning”, in Ref. 2, pp.118-127.

83. M.J. Rosen and H.A. Goldsmith, “Systematic Analysis of Surface Active Agents”, Willey, NY (1976).

84. G.F. Longman, “Analysis of Detergents and Detergent Products”, Willey, NY (1975).

85. B. M. Milwidskyand D. M. Gabriel,”Detergent Analysis”, J. Willey&Sons, NY (1982).

86. T. M. Schmitt, “Analysis of Surfactants” M.  Dekker, NY (1991).

87. C. Rosenstein and S. Hirsch: “Chemical Analysis of Plating Solutions”, in Ref.2, pp.509-554.

88. B. M. Milwidsky, “Practical Detergent Analysis”, MacNair-Donald Co, NY (1970).

تهیه شده در واحد پژوهش و گسترش جلاپردازان پرشیا (JP)

بهمن 96

Prepared by research and development unit of jalapardazan (JP)

january 2018