Обезжиривание поверхностей¶

Обезжиривание — это процесс удаления жиров, масел, смазок, а также других органических загрязнений с поверхности материала перед проведением последующих технологических операций: окрашивания, склеивания, пайки, гальванического покрытия, сварки или нанесения защитных покрытий. Качество обезжиривания напрямую влияет на адгезию (сцепление) покрытия с основой, долговечность соединения и коррозионную стойкость изделия.

¶Зачем необходимо обезжиривание

Жировая плёнка на поверхности — даже тонкая, невидимая глазом — образует барьер между основой и наносимым материалом. При окрашивании это проявляется в виде «рыбьих глаз», отслоений и пузырей. При пайке жир мешает смачиванию металла припоем. При склеивании клей не обеспечивает расчётной прочности. В машиностроении и строительстве обезжириванию подвергают металлические конструкции перед грунтованием, кузова автомобилей перед окраской, печатные платы перед пайкой компонентов.

¶Виды загрязнений

Перед выбором метода важно понимать природу загрязнения:

• Минеральные масла — смазочные материалы, консервационные смазки, следы станочных жидкостей. Удаляются труднее всего, требуют сильных растворителей или высоких температур.
• Жиры животного и растительного происхождения — кулинарные жиры, масла. Легко гидролизуются щелочами.
• Отпечатки пальцев — сложная смесь жиров и солей пота. Считаются одним из самых стойких типов загрязнения, поскольку соли образуют химическую связь с металлом.
• Кремнийорганические соединения — силиконы, входящие в состав полиролей и смазок. Требуют специальных обезжиривателей на основе спиртов или кислот.
• Окалина и продукты коррозии — удаляются механическим или химическим травлением, а не обезжириванием в строгом смысле.

¶Методы обезжиривания

¶Механические

К ним относятся обработка абразивными щётками, пескоструйная очистка, шлифование, протирание ветошью. Механический метод часто применяется как предварительный этап для удаления толстых слоёв загрязнения, однако он не гарантирует полного удаления тонких плёнок и может оставлять на поверхности абразивные частицы.

¶Термические

Жир удаляется выжиганием в печи при температуре 350–450 °C. Метод эффективен для крупных металлических деталей, но приводит к окислению поверхности и изменению её свойств, поэтому применяется ограниченно.

¶Химические (растворители)

Принцип основан на растворении жира в органическом растворителе. Используются:

• Уайт-спирит — недорогой, эффективен против минеральных масел, но пожароопасен и токсичен.
• Ацетон — хорошо удаляет жиры и силиконы, быстро испаряется.
• Изопропанол — универсальный растворитель, часто применяется для электроники.
• Нефрас — применяется в промышленности для обезжиривания металлоизделий.
• Специализированные составы на основе хлорированных углеводородов (трихлорэтилен, перхлорэтилен) — используются в промышленных установках парогазовой обработки.

¶Электрохимические (электролитическое обезжиривание)

Деталь погружают в щелочной или кислый электролит и пропускают электрический ток. На поверхности выделяются газовые пузырьки, механически снимающие загрязнение. Метод широко применяется в гальваническом производстве.

¶Ультразвуковая очистка

Детали помещают в ванну с растворителем или щелочным раствором, где ультразвуковые колебания создают эффект кавитации — микровзрывы пузырьков разрушают жировую плёнку. Метод особенно эффективен для изделий со сложной геометрией, с отверстиями и полостями (например, печатных плат).

¶Щелочные моющие средства

Водные растворы щелочей (едкий натр, силикаты, фосфаты) с добавками ПАВ гидролизуют жиры, превращая их в водорастворимые мыла. Температура рабочего раствора обычно составляет 60–90 °C. Метод наиболее экологичен и дёшев, применяется в промышленных моечных линиях.

¶Обезжиривание в быту

Для бытовых задач (подготовка поверхности перед покраской, оклейкой плёнкой, наклеиванием зеркал) чаще всего применяются:

• Спиртосодержащие салфетки — подходят для большинства материалов.
• Уайт-спирит — для дерева и металла.
• Ацетон — для металла и стекла, не подходит для пластика (растворяет многие полимеры).
• Специальные обезжириватели — аэрозоли и жидкости на основе изопропанола, безопасные для пластика.

Поверхность протирается чистой безворсовой тканью, смоченной растворителем, затем вытирается насухо. Повторная протирка чистой ветошью рекомендуется для удаления размазанного жира.

¶Выбор метода

При выборе способа обезжиривания учитывают материал основы (металл, пластик, дерево, стекло), тип загрязнения, требуемую чистоту поверхности, производительность и требования техники безопасности. Для ответственных операций (гальваника, пайка электроники) применяют многоступенчатые схемы: обезжиривание растворителем, промывка водой, щелочная мойка, повторная промывка и сушка.

¶Источники

• Технология обработки конструкционных материалов: учебное пособие
• Справочник по подготовке поверхностей перед окрашиванием
• ГОСТ 9.402-2000. Единая система защиты от коррозии и старения. Подготовка поверхностей перед окрашиванием