Gépészet | Karbantartás » Szabó József Zoltán - Alkatrészek tisztítása

SZERVÍZTECHNIKA ÉS Ü ÜZEMFENNTARTÁS Á Szabó József Zoltán Főiskolai adjunktus Gé é Gépészeti ti é és R Rendszertechnikai d t h ik i Intézet 3. előadás ALKATRÉSZEK TISZTÍTÁSA Gépalkatrészek tisztítása A szakszerű gépjavítás technológiai folyamatának fontos részfeladata a tisztítás.  Szükséges a kedvezőbb szerelési munkafeltételeket elősegítő szétszerelés előtti külső tisztítás tisztítás, továbbá a pontos hibafelvételezést és mérést biztosító szétszerelés utáni alkatrészmosás.  Az alkatrésztisztítás színvonala hatással van az egész g jjavítóműhely y tisztaságára g és segíti g a környezetvédelmi előírások betartását is.  A tisztítás általános fogalom, g , feladata a tapadó szennyeződések eltávolítása a felületről, függetlenül a szennyeződés éő  A tisztítás fontossága, fontossága alkalmazása     Javításkor a gépeket, járműveket,

alkatrészeiket alaposan l meg k kell ll tisztítani í a zsír, í olaj l é és egyéb éb rárakódott szennyeződésektől, el kell távolítani az g , a régi g festékbevonatot. oxidréteget, A szétszerelés előtti tisztítás célja, hogy megfelelő körülményeket teremtsünk a javítást végzők számára továbbá, számára, továbbá hogy a szennyeződések később se kerülhessenek a működő alkatrész felületére. A hibafelvétel megbízható elvégzésének is egyik legfontosabb feltétele a megfelelő tisztaság. tisztaság Az alkatrészek minősítése, a hibák feltárása csak tiszta alkatrészeknél lehetséges. Az alkatrész é felújítás ú í á minőségének ő é é biztosítása í á is megköveteli a tisztaságot. Egyes javítási, felújítási g eljárások j ((hegesztés, g , fémszórás,, technológiai különféle bevonatok felvitele) kü1önösen érzékenyek a felületi tisztaságra. A alkatrészekre Az lk t é k ttapadó dó

szennyeződések ődé k    A tisztítandó felület fizikai és kémiai értelemben nem egységes. Gyakran szabad szemmel is felismerhetők felületi hibái,, amelyek y a gy gyártás és az üzemszerű használat során a felületre kerülő és ott megtapadó szennyeződéseket megkötik. A felület tapadó szennyeződéseinek jelenléte az alkalmazandó szerelési, javítási vagy p1. felületvédelmi technológiák előírásai miatt nem kívánatosak, gondoskodni kell eltávolításukról. A tisztítás leválasztja a szennyeződést a munkadarab felületéről, megszünteti a kapcsolatot a munkadarab és a szennyeződés y között. A felületről eltávolított szennyeződés a mosófolyadékba kerül és vele együtt távozik. A szennyeződések ődé k osztályozása ál á   A gyakorlatban a tisztítás műveletével leggyakrabban a szennyeződéseken belüli kohéziós kötőerők és az alkatrész, valamint a szennyeződés közötti adhéziós

kötőerők kombinációját kell legyőzni. legyőzni Leggyakoribb külső szennyeződések a por, a sár, a korróziós termékek, az olajos vagy zsíros sár, a korom, a viasz, i az ásványolajok, á á l j k a vízkő, í kő a hámló há ló festékréteg, f ték ét a növényi maradványok stb. Ezek osztályozhatók:  vegyi egy öss összetételük etéte ü (s (szerves, e es, s szervetlen, e et e , zsíros, s os, lúgos, úgos, semleges)  halmazállapotuk (szilárd, cseppfolyós)  eredetük d tük (az ( érintkező é i tk ő munkaközeg k kö lerakódásai, l kódá i korrózió,  felületre való tapadásuk p mértéke alapján pj (p (por,, hámló festékréteg) is. A szennyeződések ődé k osztályozása ál á  Célszerű azonban a szennyeződéseket a különböző hatóanyagokkal szembeni viselkedésük alapján osztályozni. Ezek szerint lehetnek:       vízben oldhatatlan szennyeződések vízben és savakban nem oldható

szennyeződések vízben oldható szennyeződések és egyéb szennyeződések. A vízben oldhatatlan szennyeződések y a felülethez kötődhet-nek erősebb kémiai eredetű erőkkel és kapcsolódhatnak viszonylag gyengébb adszorpciós (van der Waals féle) erőkkel A vízben oldhatatlan szennyeződések másik csoportja p a felületre. Ilyenek y a fémek és kémiai erőkkel tapad fémötvözetek kémiai és elektrokémiai roncsolódásaként képződő korróziós termékek. A szennyeződések z nn ződé k osztályozása ztál zá   Vízben és savakban nem oldható szennyeződések. szennyeződések Ide tartoznak a kenőolaj és kenőzsír alapú szennyeződések, amelyek a motorok leggyakoribb szennyeződései. Tisztítás szempontjából is lényeges tulajdonságuk a viszkozitás, ugyanis p1. kenőolajnál a kenőfilm teherbíró képességén túl ettől függ tapadó képességük is Ví b Vízben oldható ldh ó szennyeződések. ődé k Ide Id tartoznak ka

lúgos anyagok és oldataik, a zsírtalanítás után visszamaradt vízben oldható felületaktív anyagok és visszamaradt, vassók, valamint a foszfátok és az emberi kéz izzadásából származó kloridok. Ezek a szennyeződések az alkatrész vízzel, való lemosásával távolíthatók el A szennyeződések osztályozása  Egyéb gyakori szennyeződésfajták:  A régi tönkrement, hámló festékrétegek is szennyeződésnek számítanak. Különösen károsak a f lhól felhólyagzott tt festékrétegek, f ték ét k mertt az alattuk l tt k összegyűlt víz lassan elpárologva kedvez az elektrokémiai korrózió kialakulásának.  A koromszennyeződés a belsőégésű motorok égésterét, a dugattyútetőt, a szelepeket és a kipufogórendszert szennyezi szennyezi. A szilárd széntartalmú 5 - 70 daN/cm tapadószi1árdsági korom nagy hőmérsékleten ügy keletkezik, hogy a szénhidrogének é hd é k ráégnek áé k a felületre. f l l  A

vízkőképződés a motorok vízhűtő rendszerében figyelhető meg. meg Oka a vízben oldott állapotban lévő kalcium és magnézium sók, azaz a víz keménysége. A tisztítás i í á fi fizikai ik i éés ké kémiai i i alapjai l j i   A tisztítóhatás a felület, felület a mosófolyadék és a szennyeződés közötti bonyolult kölcsönhatások eredménye. A mosófolyadék tisztítóhatását befolyásolják:  A nedvesítő képesség  Emulgeáló képesség  Diszpergáló képesség  Szolubilizáló képesség (kolloid oldás)  Habképző képesség  Habstabilizáló képesség A nedvesítő képesség    Ha folyadékcseppet öntünk egy test felületére akkor az felületére, vagy szétfolyik (pl. víz üvegen), vagy nem. Nedvesítésnek a folyadékcsepp szilárd test felületén való szétterülését nevezzük. Mértéke a peremszög α, amely a test felületével érintkező folyadékcsepp szabad felületének és a

határfelületnek egymással bezárt szöge (amit a folyadék belsejében mérünk) Tökéletesen nedvesít az a folyadék, amely szétterül a felületen és a peremszög 0, ha a csepp saját súlyától kissé deformálódva ugyan, ugyan de megtartja gömb alakját, akkor a perem-szög 180º. Ez azt jelenti, hogy egyáltalán nem nedvesíti a felületet. A 90º-nál kisebb peremszögű pe ems ögű folyadékokat fol adékokat jó ned nedvesítőnek, esítőnek a nagyobbakat rossz nedvesítőnek mondjuk. A vízzel jól nedvesítő felületeket hidrofiloknak, míg a vízzel rosszul nedve-sítőket hidrofóboknak nevezik. Ugyan-így az olajos folyadékokban nedvesedő felületek lipofilek, az olajban rosszul nedvesítők, í ő pedig lipofóbok.   A felületi feszültség jelensége: A folyadék (p1. (p1 víz) felülete a felette lévő gázzal (p1. levegő) érintkezik Az „A” és „B” vízmolekulák közül „A” molekula alámerült, „B” a folyadék f l í

é h felszínén helyezkedik l k dik el. l Az „A” molekulát minden oldalról alámerült molekulák vesznek körül,, azaz „A” molekula minden irányból y egyforma, gy , vonzóerőnek van kitéve, amely vonzóerőknek az eredője 0. „B” molekulát viszont a folyadék irányából vonzzák erősebben a molekulák, ugyanis a levegőben levő csekély számú molekula vonzó hatása elhanyagolható. Ebből következik, hogy a „B” molekulára ható összes levegő molekuláris erők eredője (F), a folyadék belseje felé mutat, mutat azaz „B B” molekula befelé húzó erő hatása alatt áll. Ez a folyadék felületére merőlegesen ható (F) erő a „B” molekulát igyekszik “behúzni” a vízbe. A lehető legtöbb molekula hagyja el emiatt a folya folyadékfelszínt és lép a folyadék belsejébe. Ezért a felület igyekszik a legkisebbre összehúzódni  Ezt a felületen működő összehúzó erőt nevezik felületi feszültségnek.  Ha a

folyadék belsejéből a felszín irányába mozdulnak ki a molekulák, akkor a folyadékban ható erők ellen munkát kell végezniük. g Ebből következik,, hogy a folyadék felszíne a belsejénél magasabb energiaszintű. A felszín közeli kiegyensúlyozatlan molekuláris l k lá i erők ők felületi f lül ti energia i vagy ffelületi lül ti fesztültség formájában nyilvánulnak meg.  A felületi energia csökkentésére irányuló törekvés a folyadék felületaktivitása.     Meleg mosófolyadékkal hatékonyabb a tisztítás, mert a felületi feszültség csökken a hőmérséklet emelkedésével lk dé é l egészen é ak kritikus i ik pontig, i ahol h l nullává llá á válik. Ez azzal magyarázható, hogy a hőmérséklet emelkedése az anyagok tágulását és egyben a molekulák kölcsönhatásának gyengülését okozza. A felületi feszültség g a kritikus hőmérsékleten,, a folyadék és a gőz közötti határfelület eltűnésével

megszűnik. A gyakorlatban használt folyadékok közül a víz felületi feszültsége a legnagyobb. A felületi f ffeszültséget é csökkentő ő anyagokat kapilláraktív anyagoknak, vagy felületaktív anyagoknak nevezzük. nevezzük Hatásuk és technológiai alkalmazásuk szerint lehetnek: nedvesítőszerek, diszpergálószerek, emulgeálószerek, detergensek (mosószer alapanyagok) és habképzők. A felületaktív anyagok hatásmechanizmusa  Azokhoz a felületekhez amelyeket a víz nem nedvesít, a felületaktív anyagok a hidrofób (3) részükkel k kapcsolódnak. lód k  Az így rendeződött molekulák hidrofil (2) része által kialakított új felületet a víz már jól nedvesíti. A felületaktív molekula (4) a tisztítandó felületen (5), a felületre tapadó szilárd szennyeződéseken (6), lemosott szilárd szennyeződéseken (7), f l ék folyékony szennyeződéseken ődé k (8) é és felületi f lül i rétegben (1) is adszorbeálódnak. 

Zsíros szilárd szennyeződések ődé k eltávolítása l á lí á   A víz nagy felületi feszültsége é és é nem megfelelő f l lő nedvesítő képessége miatt ön ön-magában magában nem képes a szennyeződés eltávolítására (a) ábra. A mosófolyadékhoz adagolt felületaktív anyagok molekulái a szennyeződésen és a szilárd felületen is megkötődnek, így csökkentve a szennyeződés tapadását a felülethez. Az így fellazult szennyeződés mechanikai h ik i úton út már á eltávolítható ltá líth tó (b) (b). A szennyezőő dés a mosófolyadékban marad, mert a felületaktív anyagok molekulái a tisztított felületen és a szeny szenynyeződés részecskéi körül is réteget képeznek (c). Folyékony olajos l j szennyeződése y k eltávolítása  A mosófolyadék hatására a szilárd - olaj - víz há háromfázisú fá i ú határfelületen h á f lül a kontaktszög k k ö folyamatosan csökken, majd a szennyeződés

elválik l álik a felülettől. f lül ől A tisztítás i í á lleggyakoribb k ibb módszerei ód i  Mechanikai tisztítási módszerek:     Fizikai tisztítás módszerei:     Tisztítás kézi, vagy gépi kefével, csiszolás Szemcseszórás Folyadéksugaras tisztítás Lángsugaras tisztítás Oldószeres mosás Gőzsugár-tisztítás Kémiai tisztítási módszerek:    Festéklemaratás Savas lúgos páco1ás Savas, Lúgos zsírtalanítás. Tisztítás kézi, vagy gépi kefével, csiszolás i lá Legismertebb L i t bb - de d kevésbé k é bé h hatásos tá - tisztítási ti títá i módszer a drótkefézéshez korong alakú ( diáli kúpos (radiális, kú stb.) tb ) és é fajtájú f jtájú drótkeféket d ótk fék t használnak. A kefe szálainak anyaga és vastagsága t á változatos. ált t Legelterjedtebb L lt j dt bb a drótkefe. Használnak meg egyéb fémből (p1 réz) é ) és csiszoló csis oló szemcséket s

emcséket tartalmazó ta talma ó műanyag szálakból készült keféket is.  A mechanikai tisztítás í á további á módszere ó a csiszolás Ezek közül a kézi palást- és homlokcsiszolást, á valamint a szalagcsiszolást á használják  S Szemcseszórás óá   A felületen levő oxidoxid és reveréteg legtermelékenyebben szemcseszórással távolítható el. A szemcséket a tisztitandó felületre sűrített levegős fúvatással vagy centrifugális erő segítségével nagy sebességgel röpítik. A szemcsék anyaga és azok mérete különböző. különböző A szemcseszóráshoz leggyakrabban használt anyagok:      fémszemcsék (öntöttvas zúzalék, öntött acél-, kovácsoltvas sörét, acélhuzal vagdalék, sárgaréz sörét sth.), ásványi anyagok (kvarc, homok, természetes korund, egyéb kőzet), mesterséges, szabad Si0 mentes anyagok (szilícium-karbid, elektrokorund üveggyöngy, elektrokorund, üveggyöngy

kohósalak), kohósalak) egyéb szemcsék (p1. gyümölcsmag-dara)  A szemcseszóró berendezéseknek há három fő típusát í á különböztetjük meg:     száraz szemcseszóró berendezések nedves szemcseszóró be- rendezések lapátkerekes szemcseszóró berendezések. A száraz szemcseszóró berendezések lehetnek:   Szabadsugarasak Szemcse visszaszívásúak Szemcseszórás    A közvetlen nyomású berendezések a csiszolóanyagot nyomás alatti tartályból, adagolják a szórófejbe A szemcsefelszívással dolgozó berendezéseknél a nagy sebességű levegőnek a fúvókán való áthaladásakor keletkezett vákuum á szívja í be a csiszolóanyagot a szórókúpba Az ásványi anyagok használatakor szilikózisveszély lép fel Ez elkerülhető, ha a szemcse szórást szemcse-szórást szekrényben vagy zárt térben végzik Szemcseszórás Szemcseszórás   A szilikózisveszély ilikó i él elkerülhető

lk ülh ő megfelelő f l lő védőeszközökkel, p1. friss1evegős védőöltözettel Az ábrán nagyméretű tagolt felületű részegységek zárt térben való szabadsugaras szemcseszórását dolgozó frisslevegős védőöltözetben végzi. N j i kb Napjainkban az il ilyen jjellegű ll ű tisztítási i í á i munkákat kák már á robotokkal végzik az ember védelme érdekében. Szemcse szórás  A szilikózisveszély y elkerülhető A zárt rendszerű szemcse-szóró berendezéssel is elvét az ábra szemlélteti. A sűrített levegővel kevert szemcse a fúvókán áthaladva a felületre vágódik, vágódik majd a fúvókát körülvevő csőben a vákuum hatására újra a szóró tartályba kerül. A berendezés a visszakerült szemcsékből é ő automatikusan leválasztja á a rozsdát, á revét és az elporlott szemcséket .     A nedves szemcseszóráskor nagynyomású - 150-180 bar folyadékkal kevert szemcsét szórnak a felületre. A

nedves fémtiszta felület rendkívül aktív, így gyakran képződik futórozsda ó a felületen. Ennek elkerülésére inhtbitort kevernek a vízbe. vízbe Szemcse szórás A folyadéksugaras tisztításkor a kellően nagynyomású vízzel akkora kinetikus energia érhető el, amely a felületen levő fellazult, kevésbé tapadó rozsdát, vízkövet, egyéb szennyeződéseket eltávolítja. eltávolítja A víznyomás nagyságától függ kisnyomású (7-8 bar), közepes nyomású (10 (10-40 40 bar) és nagynyomású (100 (100800 bar) berendezések ismertek. A vízhez gyakran vegyszert is adagolnak, amelyek védenek é a korróziótól ó ó ó és é elősegítik ő í a szennyeződések ő é leoldását Fizikai tisztítási módszerek    Lángsugaras tisztítás : Vastag, Vastag nagy felületű lemezes szerkezetek, vázszerkezetek oxid mentesítésére, revétlenítésére a lángsugaras tisztítás is alkalmazható. Ezzel az eljárással eltávolítható a

feluletről a régi festék és a szerves szennyeződés (zsír olaj) is. (zsír, is Acetilénnel Acetilénnel, PB gázzal, gázzal földgázzal előállított lángsugár gyorsan felmelegíti a felületet. Oldószeres tisztítás : A gépgyártásban és a javítás során egyes technológiai eljárások (p1. galvanikus bevonás) teljesen tiszta, zsírmentes felületet igényelnek. igényelnek Az oldószeres e1járás során olyan oldószereket alkalmaznak, amelyek nagy mennyiségben képesek oldani állati, növényi és ásványi eredetű zsírokat, olajokat, gyantákat, viaszokat. Oldószeres tisztítás   Kezdetben szénhidrogéneket (benzin, benzol, petróleum) használtak, azonban tűzveszélyességük miatt klórtartalmú vegyületekre tértek át át. Ezek közül a leggyakoribb a triklóretilén és a perklóretilén. A triklóretilénes tisztítóberendezések rendkívül pontosan szabályozott fűtő és hűtőrendszerrel vannak ellátva. ellátva Ennek

segítségével a folyadékhőmérséklet, a gőzszint magassága nagy pontossággal beállítható Ké i i ti Kémiai tisztítási títá i módszerek ód k   A fémtárgyak kémiai tisztítás számos eljárás ismert. ismert A tisztítás során a felületen levő oxidréteg, régi festék reakcióba lép p a tisztító anyaggal, y gg , vegyszerrel. gy Festék lemaratás:   Festék eltávolításra lúgos és szerves oldószeres festéklemarókat használnak. Ezek nem oldják fel tökéletesen a festékréteget, hanem azt felduzzasztják, felpuhítja és így az könnyen y lekaparhatóvá p válik. Pácolás:  A kémiai oxidmentesítésre (pácolás) a fémektől függően savas és lúgos p használnak. A savas pácok főként vasfémek p használják. A pácsav (kénsavas, sósavas) az oxidokat feloldja j és oldható fémsókká alakítja. j Kémiai i i tisztítási i i módszerek d k  Lú Lúgos pácolás: á lá   alumínium felületén

kialakult természetes oxidréteg oldására használják. használják Lúgos zsírtalanítás:    A lúgos zsírtalanítók (alkalikus (alkalikus, emulziós) alkotói a fémfelületre tapadt állati-, növényi eredetű pp j az el nem zsírokat elszappanosítják, szappanosítható ásványi olajokat emulgeálják, az egyéb szennyez6déseket pedig diszpergálják. Az alkatrészeket a forró lúgba merítéssel vagy a forró lúgoldatnak a felületre való szórásával j tisztítják. A lúgos oldat koncentrációja, a mosás időtartama, a tisztítandó felület szennyezettségétől függ. Lúgos zsírtalanítás í t l ítá   A lúgos mosóberendezések lehetnek 1, 2 vagy 3 zónás rendszeűek. Működés szempontjából pedig szakaszos vagy folyamatos üzemeltetésűek. üzemeltetésűek Az első zónában ill. az egyzónás berendezésekben az alkatrészek lúgos mosását végzik, a második zónában a munkadarabokat öblítik, öblítik míg a

harmadik zónában megszárítja az alkatrészt. Ultrahangos zsírtalanítás Az ultrahangok felhasználhatók á ó fémfelületek é tisztítására is. A tisztító hatást az ultrahang á által keltett kavitációnak á ó tulajdonítják. í á  Az ultrahang g hatékonysága y g a helyes y frekvencia és teljesítmény meg választásától függ. gg  Az ultrahangos tisztítást főleg kisebb alkatrészek tisztítására használják.   Az ultrahang-átalakító (1) a fölötte folyadékfürdőben lassan elhaladó tisztítandó alkatrészekre fejti ki h á á miközben hatását, ikö b a felületekről f lül k ől lle-szakított kí szennyez részecskéket a folyadékba, szuszpendálja. Az alkatrészek a kos (2) helyezkednek el, el amely vonal menti és billegő mozgást végezve megy t a téren. A szivattyú y (3) ( ) a folyadék y állandó áramoltatását és szűrését biztosítja. A hőmérséklet megfelelő beállításáról fűtéssel (4) és

hűtéssel (5) gondoskodnak