Способ очистки поверхности, преимущественно, металлической ленты

(51)7 23 5/00 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Володин Валерий Николаевич Тулеушев Адил Жианшахович(73) Институт ядерной физики Национального ядерного центра Республики Казахстан(56) Грилихес С.Я. Подготовка поверхности деталей перед гальваническим покрытием. М.-Л. Машгиз,1961, с. 30, 31 лент, к нанесению покрытий, различных по назначению и составу, и может быть использовано в машиностроении, электронной, электротехнической,медицинской и других отраслях промышленности. Повышение эффективности очистки достигается тем, что в способе очистки поверхности, преимущественно металлической ленты, включающем струйную обработку поверхности нагретым растворителем в сочетании с механической и/или паровой обработкой, согласно изобретению, очистку ведут сканированием поверхности движущейся ленты струей растворителя, сформированной в процессе его дистилляции, в направлении, не совпадающем с направлением движения ленты. 9270 Изобретение относится к области подготовки поверхностей, преимущественно металлических лент,к нанесению покрытий, различных по назначению и составу, и может быть использовано в машиностроении, электронной, электротехнической, медицинской и других отраслях промышленности. Известен способ очистки металлической поверхности (а. с. СССР 1624055, кл. 23 1/02, 1991),включающий химическую обработку изделий при температуре кипения раствора в две стадии сначала в растворе, содержащем, мас. соляная кислота 0,5-3,0 фосфорная кислота - 5-13 уксусная кислота- 0,5-3,0 и вода - остальное, а затем в раствор вводят 0,5-0,9 мас. перекиси водорода по отношению к первоначальной массе раствора. Недостатком способа является невысокая эффективность очистки, обусловленная статическим состоянием раствора относительно обрабатываемой поверхности. Известен способ травления металлов в растворе(а. с. СССР 263365, кл. 23 1/22, 1979), при котором процесс осуществляют в пене раствора, перемещающейся вдоль обрабатываемой поверхности по профилированной щели, создаваемой поверхностью и экраном. Способ также недостаточно эффективен из-за слабого механического воздействия на очищаемую поверхность, особенно в случае совпадения направления движения применительно к металлической ленте. Известен способ очистки поверхности от масляных загрязнений (а. с. СССР 1708929, кл. 23 1/14, 1992) металлической поверхности, преимущественно стальной ленты, включающий струйную обработку поверхности нагретым раствором щелочных компонентов и поверхностно-активного вещества при механическом воздействии щетками в три стадии на первой и второй стадиях - раствором,содержащим, мас. оксиэтилированные в среднем на 10 или 12 моль окиси этилена технические смеси изомеров изонилфенола (неонол АФ 9-10 или неонол АФ 10-12) - 0,04-0,40 гидроокись натрия 0,08-0,60 карбоксиметилцеллюлозу - 0,05-0,3 и воду - до 100, а на третьей стадии - раствором, содержащим, мас. неонол АФ 9-10 или неонол АФ 10-12 - 0,03-0,4 гидроокись натрия - 0,08-2,0 динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты(трилон Б) - 0,02-0,4 моноэтаноламин, диэтиламин или триэтиламин - 0,12-1,2 вода - до 100. Способ отличает интенсивное воздействие раствора на очищаемую поверхность, обусловленное струйной и механической обработкой ее. Недостатком указанного способа является наличие слабо обработанных фрагментов поверхности ленты из-за несплошности струйной обработки, что снижает эффективность очистки в целом. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ очистки поверхности, включающий струйную обработку поверхности нагретым растворителем в сочетании с механической и/или паровой 2 обработкой (Грилихес С.Я. Подготовка поверхности деталей перед гальваническим покрытием. М.-Л. Машгиз, 1961, с. 30) при давлении 3-5 атм, диаметре подающего сопла 3 мм, температуре 60-77 С и расстоянии до обрабатываемой поверхности 150200 мм. Недостатком способа также является наличие более и менее качественно обработанных участков поверхности, что снижает эффективность очистки. Задачей изобретения является разработка способа очистки поверхности, преимущественно металлической ленты, обеспечивающего повышение эффективности очистки поверхности. Для этого в предлагаемом способе очистки поверхности, преимущественно металлической ленты,включающем струйную обработку поверхности нагретым растворителем в сочетании с механической и/или паровой обработкой, согласно изобретению,очистку ведут сканированием поверхности движущейся ленты струей растворителя, сформированной в процессе его дистилляции, в направлении, не совпадающем с направлением движения ленты. Сканирование поверхности, преимущественно металлической ленты, струей растворителя исключает наличие необработанных участков, что повышает эффективность процесса очистки. Формирование струи растворителя в процессе его дистилляции позволяет использовать его с максимальной для данного атмосферного давления температурой, что также направлено на повышение эффективности очистки и способствует достижению технического результата. Осуществление сканирования поверхности движущейся ленты в направлении, не совпадающем с направлением движения ленты, способствует сплошности обработки, исключает наличие участков необработанной поверхности, что повышает эффективность очистки поверхности ленты. Кроме того, присутствие массы капель при струйной обработке в пространстве над дистиллируемым растворителем способствует очистке пара последнего от менее летучих примесей, повышению качества дистиллята и, как следствие, качества последующего этапа обработки поверхности, что также направлено на достижение указанного технического результата. Способ реализуется следующим образом. Пример. Способ реализован на установке для очистки металлической ленты, имеющей две ступени струйной и две - паровой обработки, совмещенные попарно, причем на второй ступени струйной очистки использован дистиллят растворителя первой ступени. В качестве рабочего органа использовано устройство центробежного типа, формирующее четыре струи, направления которых сдвинуты одна относительно другой на 90 в одной плоскости, с регулируемым от 1000 до 5000 числом оборотов в минуту и принудительной подачей кипящего растворителя. В качестве растворителя использованы этиловый и пропиловый спирт. Установка снабжена 9270 лентопротяжным устройством для движения ленты со скоростью 0,7 м/мин. Очистке подвергали стальную ленту толщиной 0,1 мм, шириной 40 мм и медную ленту - 0,02 мм и 50 мм, соответственно. Сканирование осуществляли поочередным прохождением фронта струи поперек ленты и движением последней относительно плоскости прохождения струи растворителя. Для сравнения с очисткой по способу прототипа рабочий орган был заменен на форсуночный. Необходимое давление при формировании струи поддерживали изменением числа оборотов центробежного устройства. Температуру растворителя при очистке поверхности по прототипу поддерживали равной 0,75-0,8 температуры кипения. Эффективность очистки оценивали по выходу годного при последующем напылении покрытия из нитрида титана без использования дополнительных приемов очистки. Из ленты в определенном порядке вырезали подложки, на которых формировали покрытия. Условия и результаты очистки поверхности металлической ленты приведены в табл. 1. Пример 2. Способ использовали для очистки металлической ленты на установке, имеющей последовательно одну ступень механической обработки ленты вращающимися со скоростью 60 обмин-1 щетками с обеих сторон ленты, погруженными в растворитель, и две ступени струйной обработки. Остальные условия и оценка качества очистки, как в примере 1. Условия и результаты очистки поверхности металлической ленты приведены в табл. 2. Пример 3. Способ использовали для очистки металлической ленты на установке, имеющей последовательно одну ступень механической обработки ленты вращающимися со скоростью 65 обмин-1 щетками с обеих сторон ленты, погруженными в растворитель, две ступени струйной обработки и две ступени паровой обработки. Остальные условия и оценка качества очистки, как в примере 1. Условия и результаты очистки поверхности металлической ленты приведены в табл. 3. Таблица 1 Условия и показатель очистки поверхности Материал металлической ленты Растворитель-спирт Температура растворителя, С Давление струи, кгс/см 2 Диаметр струи, мм Количество оборотов рабочего органа Количество проходов струи на 1 мм длины ленты Количество струй, обращенных к поверхности Выход годных покрытий,По предлагаемому способу Сталь Медь Этиловый Пропиловый 78 97 2 0,5 3 3 3200 1600 18,4 9,1 1 1 83,3 84,8 По прототипу Сталь Медь Этиловый Пропиловый 63-65 74-77 2 0,5 3 3 20 20 78,1 82,2 Условия и показатель очистки поверхности Материал металлической ленты Растворитель-спирт Температура растворителя, С Давление струи, кгс/см 2 Диаметр струи, мм Количество оборотов раб. органа Количество проходов струи на 1 мм длины ленты Количество струй, обращенных к поверхности Выход годных покрытий По предлагаемому способу Сталь Медь Этиловый Пропиловый 78 97 2 0,5 3 3 2500 2000 20,5 14,5 1 1 84,7 84,1 По прототипу Сталь Медь Этиловый Пропиловый 63-65 74-77 2 0,5 3 3 20 20 82,2 83,1 Условия и показатель очистки поверхности Материал металлической ленты Растворитель-спирт Температура растворителя, С Давление струи, кгс/см 2 Диаметр струи, мм Количество оборотов раб. органа Количество проходов струи на 1 мм длины ленты Количество струй, обращенных к поверхности Выход годных покрытий По предлагаемому способу Сталь Медь Этиловый Пропиловый 78 97 2 2 3 3 1500 1500 22,5 22,5 1 1 84,9 85,1 По прототипу Сталь Медь Этиловый Пропиловый 63-65 74-77 2 2 3 3 20 20 82,7 83,2 9270 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ очистки поверхности, преимущественно металлической ленты, включающий струйную обработку поверхности нагретым растворителем в сочетании с механической и/или паровой обработкой, отличающийся тем, что очистку ведут сканированием поверхности движущейся ленты струей растворителя, сформированной в процессе его дистилляции, в направлении, не совпадающем с направлением движения ленты.