电化学除油除了具有化学除油的皂化与乳化作用外,还具有电化学作用。在电解条件下,电极的极化作用降低了油与溶液的界面张力,溶液对零件表面的润湿性增加,使油膜与金属间的黏附力降低,使油污易于剥离并分散到溶液中乳化而除去。在电化学除油时,不论是制件作为阳极还是阴极,其表面上都有大量气体析出。当零件为阴极时(阴极除油),其表面进行的是还原反应,析出氢气;零件为阳极时(阳极除油),其表面进行的是氧化反应,析出氧气。电解时金属与溶液界面所释放的氧气或氢气在溶液中起乳化作用。因为小气泡很容易吸附在油膜表面,随着气泡的增多和长大,这些气泡将油膜撕裂成小油滴并带到液面上,同时对溶液起到搅拌作用,加速了零件表面油污的脱除速度。
电化学除油液组成及工艺条件
常用电化学除油工艺
对除油质量影响较大的电化学除油工艺条件是电流密度、温度与除油时间。
电流密度的选择应保证析出足够数量的气泡,既能使油污被机械撕裂、剥离电极表面,又能搅拌溶液。提高电化学除油的电流密度可以加快除油速度,缩短除油时间,提高生产效率,但电流密度提高,阴极除油渗氢作用增大,电能消耗加剧。另外,阳极除油时可适当降低电流密度以防止金属过腐蚀,所以电化学除油时电流密度一般控制在5~15A/dm2。
温度升高能加强乳化作用,从而有利于提高除油效果,同时可以增加溶液电导,降低槽电压,节约电能。但溶液温度过高必然会引起室内碱雾弥漫,恶化环境,溶液蒸发加快。当溶液中含有较高的氯离子时还会加快零件的腐蚀。温度过低时除油效果降低,有时零件表面还可能出现锈蚀。电化学除油的溶液温度一般控制在60~80。
按常规工艺,除油时间通常定为先用阴极除油3~7min,再用阳极除油0.5~2min,以此综合阴、阳极除油的优点达到对油污的彻底清除。
此外在电化学除油槽中,还要注意阴极除油不能用铁板作阳极,因为铁板阳极会溶解,而污染电解液。
由于电化学除油时,电极上不断产生的氢气和氧气具有乳化作用,故电化学除油溶液中可以少加或不加乳化剂。过多的乳化剂在液面形成的泡沫易黏附在零件表面,不易清洗,也影响电极表面气体的逸出。当大量析出的氢气和氧气被液面上的泡沫覆盖,一旦遇到电极与挂具接触不良引起电火花时,即引起爆炸,造成事故。