DE2328164A1 - Cleaning precision workpieces - using liquids whichvapourise easily removing impurities - Google Patents
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Abstract
Description
Verfahren zur Reinigung von Präzisionsteilen aus Metall, Keramik oder Glas Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Präzisionsteilen aus Metall, Keramik oder Glas, wobei diese von anhaftenden Filmen aus Verunreinigungen befreit werden. Im besonderen betrifft die Erfindung ein verbessertes Verfahren, um die Einzelteile eines elektrochemisch arbeitenden Niveau-Anzeigegeräts vor dem Zusammenbau zu reinigen, wobei gewährleistet wird, daß die zusammengebauten Einzelteile frei von Verunr-einigungen sind, welche die Genauigkeit und die Stabilität über einen langen Zeitraum eines elektrochemisch arbeitenden Niveau-A,nzeigegeräts herabsetzen könnten.Process for cleaning precision parts made of metal, ceramic or Glass The invention relates to a method for cleaning precision parts Metal, ceramic or glass, these from adhering films of impurities to be freed. In particular, the invention relates to an improved method around the individual parts of an electrochemically operating level indicator before the To clean the assembly, ensuring that the assembled items are free from impurities that affect the accuracy and stability degrade an electrochemical level indicator for a long period of time could.
Es ist gut bekannt, daß durch Eintauchen in lipophile Lösung mittel große Anteile an Olen, Fetten und Wachsen entfernt werden aanen, wenn eine ausreichende Behandlungsdauer oder entsprechende Rührverfahren angewendet werden. Jedoch kann leicht festgestellt werden, daß nach einem solchen Reinigungsverfahren eine Oberfläche zurückbleibt, die zumindest einen monomolekularen Film aus Fetten oder Wachsen aufweist, insbesondere dann, wenn die fettartige Verunreinigung teilweise polarer Natur ist, wie etwa Ester, Aminosäuren, h4here Alkohole und die Polysäuren von dRrz,ent Bei diesem Reinigungsverfahren wird die Flüssigkeit in dem Tauchbad sofort verunreinigt und überträgt gewöhnlich einen Film aus solchen gelösten teilweise polaren Fetten auf jede neue Oberfläche, die in die Tauchbadflssigkeit anschließend eingeführt wird. Für viele Anwendungsfälle ist ein solcher leichter Film unschädlich, er kann im Gegenteil korrosionshindernde Eigenschaften aufweisen, für die bedeutsamen Teile an empfindlichen Instrumenten, insbesondere solchen, bei denen eine beständige Oberflächenspannung erforderlich ist (etwa bei Präzisionswasserwaagen oder ähnlichen Niveau-Anzeigegeräten), ist ein solcher -Oberflächenfilm jedoch untragbar.It is well known that by immersion in lipophilic solution medium large amounts of oils, fats and waxes can be removed if sufficient Duration of treatment or corresponding agitation methods are used. However can It can be easily ascertained that after such a cleaning process, a surface remains that has at least a monomolecular film of fats or waxes, especially if the fatty contamination is partially polar in nature, such as esters, amino acids, higher alcohols and the polyacids of dRrz, ent this cleaning process gets the liquid in the immersion bath immediately contaminates and usually transfers a film of such partially dissolved polar fats on each new surface, which is then immersed in the immersion bath liquid is introduced. Such a light film is harmless for many applications, on the contrary, it can have anti-corrosive properties, which are significant Parts of sensitive instruments, especially those that are resistant Surface tension is required (e.g. with precision spirit levels or similar Level indicators), such a surface film is unsustainable.
Das Reinigungsverfahren kann beschleunigt und die Verunreinigungen deutlic-h herabgesetzt werden, wenn das kalte Werkstück in die heißen Dämpfe des Lösungsmittels gebracht wird, denn diese kondensieren auf- dem kalten Werkstück und entfernen anschließend die fettartigen Materialien, bis das-Werkstück die Temperatur der Dämpfe angenommen hat und die Kondensation unterbrochen wird. Jedoch auch in diesem Falle beim Entfetten eines polaren Substrats in den Dämpfen eines nicht-polaren Lösungsmittels bleibt immer noch ein dünner absorbierter Film aus semi-polaren Verunreinigungen zurück. Wenn die fettartigen Materialien noch auf der Oberfläche zurückbleiben, etwa in mikroskopisch kleinen Poren, die auf der Oberfläche der meisten maschinell bearbeiteten Metalle und ganz besonders auf der Oberfläche von unpoliertem Glas vorhanden sind, dann muß das Werkstück erneut gekühlt werden, bevor es einer weiteren Behandlung in den Lösungsmitteldämpfen ausgesetzt werden kann.The cleaning process can be speeded up and the impurities can be significantly reduced when the cold workpiece is immersed in the hot vapors of the Solvent is brought because these condense on the cold workpiece and then remove the greasy materials until the workpiece is up to temperature that has absorbed the vapors and the condensation is interrupted. But also in in this case when degreasing a polar substrate in the vapors of a non-polar one Solvent still remains a thin, absorbed film of semi-polar impurities return. If the fatty materials are still left on the surface, roughly in microscopic pores that are on the surface of most of the machined machined metals and especially on the surface of unpolished glass are present, then the workpiece must be cooled again before another Treatment in the solvent vapors can be suspended.
Darüber hinaus ist mit diesem Reinigungsverfahren unter Verwendung dampfförmiger Lösungsmittel die Entfernung von loslichen-Verunreinigungen aus Rissen und Zwischenräumen in dem Werkstück langsam und wenig effektiv. Darüber hinaus erfolgt bei diesem Verfahren nahezu keine Entfernung von irgendwelchen kleinen Teichen, die an der Oberfläche des Werks-tücks haften.In addition, this cleaning method is using Vaporous solvents remove soluble contaminants from cracks and gaps in the workpiece are slow and ineffective. It also takes place at this procedure virtually does not remove any small ponds that adhere to the surface of the workpiece.
Die Entfernung von feinverteilten Materialien erfordert irgendeine mechanische Aktion, beispielsweise das Schrubben mit Bürsten oder Ultraschall oder die mechanische Bewegung der Flüssigkeit oder des Werkstückes. Die Entfernung von Teilchen kann bewerkstelligt werden durch Entladen irgendwelcher statischer elektrischer Ladungen, durch welche die Teilchen an der Oberfl-äche gehalten werden. Dies kann erfolgen, indem eineleitfähige wässrige detergentienhaltige Lösung, ein etwas leitfähiges organisches Lösungsmittel, wie etwa einer der niederen Alkohole verwendet wird, oder indem ionisiertes Gas auf das Werkstück' einwirkt.The removal of finely divided materials requires some mechanical action, such as scrubbing with brushes or ultrasound or the mechanical movement of the liquid or the workpiece. The removal of Particle can be accomplished by discharging any static electrical Charges by which the particles are held on the surface. This can be done by adding a conductive aqueous detergent-containing solution, a somewhat conductive organic solvent such as one of the lower alcohols is used, or by acting on the workpiece with ionized gas.
Dabei ist zu beachten, daß sogar bei einer sorgfältigen Reinigung mit verschiedenen Reinigungsstufen, zu denen die obigen Verfahren gehören können, trotzdem ein unerwünscbter molekularer Film auf der zu reinigenden Oberfläche zurückbleibt. Darüber hinaus ist das verwendete Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus feinen Rissen und Zwischenräumen unwirksam und erfordert beträchtliche Investitionen hinsichtlich Ausrüstung-und Verweilzeit für das Entfetten, auch wenn eine Ultraschallreinigungs-Ausrüstung verwendet wird.It should be noted that even with careful cleaning with various stages of purification, which may include the above procedures, nevertheless an undesirable molecular film remains on the surface to be cleaned. In addition, the method used is to remove contaminants from fine cracks and gaps ineffective and requires considerable investment regarding equipment and residence time for degreasing, even if an ultrasonic cleaning equipment is used.
In dem US-Patent Nr. 3 186 101 wird ein Verfahren beschrieben, um genau gebogene Oberflächen für die Kapsel eines elektrochemisch arbeitenden Niveau-Anzeigegeräts herzustellen; ganz besonders geeignet ist die-vorliegende Erfindung zur- Reinigung derartiger Oberflächen. Vor der Entwicklung der vorliegenden Erfindung bestand das Reinigungsverfahren darin, die Kapseln für das Niveau-Anzeigegerät mit Lösungsmittel zu reinigen und daran anschließend lediglich den Bindungsbereich der Basis durch Eintauchen in Chrom-Schwefel-Säure und anschließendes Absprühen zu reinigen. Die wesentlichen Nachteile dieser früher angewandten Reinigungsverfahren bestehen darin, daß das Reinigen der Sapsel mit dem Lösungsmittel von einem Arbeiter durchgeführt wurde, -der Gummihandschuhe, Bürsten und Spritzflaschen verwendete, die in hohen Ausmaß von dem Arbeiter abhängig waren, so daß sehr unterschiedliche Ergebnisse erzielt wurden, was durch Untersuchungen mit ablauf endem Wasser festgestellt wurde. Ferner mußte die chemische Reinigung der Basis mit der Chrom-Schwefel-Säure-Lösung auf die Bindungsoberfläche beschränkt werden, da die Abdichtung von Glas gegen Platin in der Aushöhlung der Basis gegenüber der Säure empfindlich ist. Deshalb wurde der restliche Teil der Basis, welche den Platizistift enthielt, nicht gereinigt, nachdem die Platinelektrode abgespritzt worden war, selbst wenn sich dies zum Zeitpunkt des Zusammenbaus der Vorrichtung als notwendig erwies.In US Patent No. 3,186,101 a method is described to precisely curved surfaces for the capsule of an electrochemically operating level indicator to manufacture; The present invention is very particularly suitable for cleaning such surfaces. Before the present invention was developed, this existed Cleaning procedure in the capsules for the level indicator with solvent to clean and then only through the binding area of the base Immersion to clean in chromium-sulfuric acid and subsequent spraying. The essential Disadvantages of these previously used cleaning methods are that the Cleaning of the sapsel with the solvent was carried out by a worker, - who used rubber gloves, brushes and wash bottles to a high degree were dependent on the worker, giving very different results what was determined by investigations with draining water. Further had to dry-clean the base with the chromium-sulfuric acid solution the bonding surface is limited because the sealing of glass against platinum sensitive to acid in the cavity of the base. That's why the remaining part of the base, which contained the square pen, not cleaned after the platinum electrode had been hosed down, even if it was at the time the assembly of the device proved necessary.
Bei den oben beschriebenen Verfahren zum Reinigen der Kapseln für Niveau-Anzeigegeräte konnten Verunreinigungen eindringen, welche die Wirkungsweise und die Genauigkeit der voll-ständigen Vorrichtung herabsetzten, ja oft zu ihrem vollständigen Ausfall führten.In the procedures described above for cleaning the capsules for Level indicators could penetrate contaminants, which would affect the mode of operation and degrade the accuracy of the complete device, yes, often to theirs complete failure.
Das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren führt zu einer besseren Reinigung von Präzisionsteilen aus Metall, Keramik und/oder Glas und ist insbesondere für das Reinigen von elektrochemisch -B ndarbeitenden Niveau Anzeigegeräten (electrochemical strip level detectors) geeignet, womit eine verbesserte Wirkungsweise, Genauigkeit und Zuverlässigkeit über einen langen Zeitraum der vollständigen Niveau-Anzeigegeräte erreicht wird.The cleaning method according to the invention leads to better cleaning of precision parts made of metal, ceramic and / or glass and is especially for the cleaning of electrochemical level indicators (electrochemical strip level detectors), which improves the effectiveness and accuracy and long-term reliability of the complete level indicators is achieved.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Präzisionsteilen aus Metall, Keramik oder Glas, wobei diese von anhaftenden Filmen aus Verunreinigungen befreit werden, insbesondere von solchem Material befreit werden, das den Betrieb des Gerätes stören oder seine Wirksamkeit beeinträchtigen würde.The invention relates to a method for cleaning precision parts made of metal, ceramic or glass, these from adhering films of impurities be exempted, in particular from such material that the operation interfere with the device or impair its effectiveness.
Verbunden iit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine Methode, um Teilchen und lösliche Verunreinigungen aus dem Lösungsmittelsystem zu entfernen, indem innerhalb des Lösungsmittels an der Oberfläche des Werkstücks Siedebedingungen hervorgerufen werden.Associated with the method according to the invention is a method to Remove particulates and soluble contaminants from the solvent system, by boiling within the solvent on the surface of the workpiece be evoked.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Präzisionswerkstück, wie etwa die Kapsel eines elektrochemisch arbeitenden Niveau-Anzeigegerätes, auf folgende Weise gereinigt.When carrying out the method according to the invention, a precision workpiece, such as the capsule of an electrochemically operating level indicator cleaned in the following way.
Das Werkstück wird in einem geeigneten Lösungsmitteldampf entfettet und vorgewärmt, daran anschließend wird es in ein anderes Lösungsmittel eingetaucht oder mit diesem besprüht, wobei dieses Lösungsmittel einen Siedepunkt aufweist, der unter der Temperatur des erwärmten Werkstücks liegt. Dieses Verfahren wird mehrmals wiederholt, dganansehlleßend das Werkstück in Chlor-trifluoräthan eingeweicht und daran anschließend leicht mit einer Kamelhaarbürste abgeschrubbt. Daran anschließend wird das Werkstück mittels Ultraschall in Isopropylalkohol, entionisiertem Wasser und erneut in Isopropylalkohol gereinigt.The workpiece is degreased in a suitable solvent vapor and preheated, then it is immersed in another solvent or sprayed with this, this solvent having a boiling point, which is below the temperature of the heated workpiece. This procedure is repeated several times repeatedly, then soaking the workpiece in chlorine trifluoroethane and letting it go then lightly scrubbed with a camel hair brush. After that the workpiece is immersed in isopropyl alcohol, deionized water using ultrasound and cleaned again in isopropyl alcohol.
Daraufhin wird das Werkstück mit aufgesprühtem Isopropylalkohol abgespült, mit gereinigtem Stickstoff trocken geblasen und abschließend in einer Glühentladung gereinigt.The workpiece is then rinsed with sprayed isopropyl alcohol, Blown dry with purified nitrogen and finally in a glow discharge cleaned.
Das Entfetten kann mit TrichloräthYlendampf'erfolgen und das anschließende Eintauchen kann in ein Bad mit einer Lösung aus Chlortrifluoräthan und Aceton erfolgen, wobei bei diesem Verfahren eine Blasenbildung auftritt, welche die Entfernung von Teilchen und löslichen Verunreinigungen aus dem Lösungsmittelsystem ganz wesentlich fördert, denn innerhalb des Lösungsmittels auf der Oberfläche des Werkstückes kommt es zum Sieden.Degreasing can be done with trichlorethylene vapor and the subsequent Immersion can be done in a bath with a solution of chlorotrifluoroethane and acetone, in this process, blistering occurs which makes the removal of Particle and soluble impurities from the solvent system very significantly, because within the solvent on the surface of the workpiece it comes to Boil.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Reinigung von Präzisianswerkstücken aus Metall, Keramik oder Glas bereitzustellen, bei dem anhaftende Filme aus Verunreinigungen und feinverteiites Material, das den Betrieb des Geräts stören oder seine Wirkungsweise beeinträchtigen könnte, von dem Werkstück entfernt wird.Therefore, it is an object of the present invention to provide an improved Process for cleaning precision workpieces made of metal, ceramic or glass to provide, in which adhering films of impurities and finely divided Material that interferes with the operation of the device or affects its functionality could be removed from the workpiece.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren bereizustellen, bei dem die Einzelteile eines elektrochemisch arbeitenden Niveau-Anzeigegeräts vor dem Zusammenbau gereinigt werden, um zu gewährleisten, daß die zusammengebaute Vorrichtung frei von Verunreinigungen ist, welche die Genauigkeit oder die Stabilität über einen langen Zeitraum eines elektrochemisch arbeitenden Niveau-Anzeigegerats verschlechtern könnten.Another object of the present invention is to provide a Provide process in which the individual parts of an electrochemically working Level indicator must be cleaned before assembly to ensure that that the assembled device is free from contamination, which affects the accuracy or the stability over a long period of an electrochemically operating Level indicator could deteriorate.
Weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. und den Ansprüchen.Further objects of the present invention will be apparent from the following Description. and the demands.
Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß, Teilchen und lösliche Verunreinigungen in verbesserter Form von Präzisionswerkstücken aus Metall, Keramik und/oder Glas entfernt werden kennen, indem diese Präzisionswerkstücke einer Behandlung ausgesetzt werden, die aus einer Vielzahl einzelner Behandlungsstufen besteht, wobei diese in einer speziellen iufeinanderfolge durchgeführt werden flüssen. Im einzelnen wurde gefunden, daß ein Präzisionswerkstück, wie etwa die Kapsel für eine Wasserwaage in einem elektrochemisch arbeitenden Niveau-Anzeigegerät zuiriedenstellend gereinigt und gewährleistet wird, daß die zusammengebaute Kapsel frei von Verunreinigungen ist, die zu einer Verschlechterung der Genauigkeit und der Langzeit-Beständigkeit des Niveau-Anzeigegeräts führen könnten.According to the present invention, it has been found that, particulates and soluble impurities in improved form of precision workpieces made of metal, ceramic and / or glass can be removed by subjecting these precision workpieces to treatment which consists of a large number of individual treatment stages, these to be carried out in a special sequence. In detail was found a precision workpiece, such as the capsule for a spirit level in an electrochemically operating level indicator cleaned and ensuring that the assembled capsule is free of contaminants which leads to a deterioration in accuracy and long-term durability of the level indicator.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Reinigung von Kapseln für Wasserwaagen besteht aus den folgenden Stufen: 1. Entfettung in Trichloräthylen-Dampf; 2. Eintauchen des heißen Werkstücks in eine Lösung aus Chlortrifluoräthan und Aceton; 3. Zumindest dreimalige Wiederholung der Verfahrensstufen i und 2; 4. Einweichen des Werkstücks in Chlortrifluorät?iian und gleichzeitiges Abschrubben mit einer Kamelhaarbürste; 5. Ultraschall-Reinigung in Isopropylalkohol; 6. Ultraschall-Reinigung in entionsiertem XXstier; 7. Wiederholung der Verfahrensstufe ; 8. AbspUlen des Werkstücks mit aufgesprühtem Isopropylalkohol; 9. Trockenblasen mit gereinigtem Stickstoff; 10. Reinigung in einer Glüh-Entladung.A preferred embodiment of the method according to the invention for Cleaning capsules for spirit levels consists of the following stages: 1. Degreasing in trichlorethylene vapor; 2. Immersing the hot workpiece in a solution Chlorotrifluoroethane and acetone; 3. Repetition of the procedural steps at least three times i and 2; 4. Soaking the workpiece in chlorotrifluorine and simultaneous Scrubbing with a camel hair brush; 5. Ultrasonic cleaning in isopropyl alcohol; 6. Ultrasonic cleaning in deionized animal; 7. Repetition of the procedural stage ; 8. Rinsing the workpiece with sprayed isopropyl alcohol; 9. Blow dry with purified nitrogen; 10. Cleaning in a glow discharge.
Die Verfahrensschritte 1 bis 3 führen zum Sieden (Blasenbildung) auf dem zu reinigenden Werkstück, und dadurch wird die Entfernung von Teilchen und löslichen Verunreinigungen ganz wesentlich gefördert.Process steps 1 to 3 lead to boiling (bubble formation) the workpiece to be cleaned, and thereby the removal of particles and soluble Impurities are promoted very significantly.
An der Oberfläche haftende Teilchen enthalten einen Film aus absorbiertem Gas zwischen dieser Oberfläche und den Teilchen.Particles adhering to the surface contain a film of absorbed Gas between this surface and the particles.
Es ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, die Fähigkeit von Gas, das mit solchen anhaftenden Teilchen verbunden ist, zur Blasenbildung auszunutzen, um eine mechanische Bewegung am Ort des Teilchens hervorzurufen, welche zur Entfernung des Teilchens von der Oberfläche des zu reinigenden Werkstücks führt. Die Blasenbildungoder das Sieden am Ort des Teilchens kann verstärkt werden, indem das Werkstück in eine Flüssigkeit gebracht wird und daran anschließend der Druck unter denjenigen Druck abgesenkt wird, bei dem die Flüssigkeit siedet.It is a feature of the present invention, the ability of gas to associated with such adhering particles, for Blistering exploit to induce a mechanical movement at the location of the particle, which leads to the removal of the particle from the surface of the workpiece to be cleaned. The bubbling or boiling at the site of the particle can be increased by the workpiece is brought into a liquid and then the pressure is lowered below the pressure at which the liquid boils.
Alternativ dazu kann die Blasenbildung hervorgerufen werden, indem das Werkstück in ein Lösungsmittel eingetaucht oder mit einem Lösungsmittel besprüht wird, im Anschluß an die vorherige Erwärmung des Werkstücks auf eine Temperatur, die über dem Siedepunkt des Lösungsmittels liegt.Alternatively, the blistering can be caused by the workpiece is immersed in a solvent or sprayed with a solvent is, following the previous heating of the workpiece to a temperature, which is above the boiling point of the solvent.
Ein wesentlicher Gesichtspunkt des bevorzugten Reinigungsverfahrens unter Blasenbildung zur Reinigung von Kapseln für Wasserwaagen oder ähnliche Instrumente besteht darin, daß das Entfetten und Vorwärmen des zu reinigenden Werkstücks mit den Dämpfen eines geeigneten Lösungsmittels wie etwa Perchloräthylen, Trichloräthylen, oder Methylchloroform gleichzeitig erfolgt, und daß das Werkstück anschließend in ein niedriger siedendes Lösungsmittel eingetaucht der mit diesem besprüht wird, etwa mit Chlortrifluoräthan, Methylenchlorid, oder. mit einer Mischung solcher nicht-polarer Lösungsmittel, mit einem verträglichen semi-polaren Lösungsmittel, wie etwa Aceton.An essential aspect of the preferred cleaning method with formation of bubbles for cleaning capsules for spirit levels or similar instruments is that the degreasing and preheating of the workpiece to be cleaned with the vapors of a suitable solvent such as perchlorethylene, trichlorethylene, or methyl chloroform takes place at the same time, and that the workpiece is then in immersed in a lower boiling solvent that is sprayed with it, for example with chlorotrifluoroethane, methylene chloride, or. with a mixture of such non-polar Solvent, with a compatible semi-polar solvent such as acetone.
Auf diese Weise wird die gute grobe Reinigungswirkung bei der Entfettung mit Lösungsmitteldampf und die Entfernung von Teilchen, und das Ausspülen der Poren durch die Blasenbildung in dem niedrig siedenden Lösungsmittel gewährleistet. Darüber hinaus bleibt das Werkstück im kalten Zustand zurück, indem es wirkungsvoll erneut der Kondensation von Dämpfen in einem Lösungsmittel-Entfetter ausgesetzt werden kann.In this way, the good rough cleaning effect when degreasing using solvent vapor and removing particles, and rinsing out the pores guaranteed by the formation of bubbles in the low-boiling solvent. About that In addition, the workpiece remains in the cold state by effectively renewing it exposed to the condensation of vapors in a solvent degreaser can.
Für den Fall, daß das Werkstück durch das höher siedende Lösungsmittel beschädigt werden kann, kann es auch durch andere Maßnahmen vorgewärmt werden, bevor es in die Flüssigkeit zur Blasenbildung eingetaucht wird. Bei jedem Reinigungszyklus, d.h. Entfetten und Erwärmen des Werkstücks, gefolgt von dem Eintauchen in eine Flüssigkeit mit einem niedrigeren Siedepunkt, tritt eine weitere Entfernung von Teilchen und löslichen Verunreinigungen auf.In the event that the workpiece is damaged by the higher-boiling solvent can be damaged, it can also be preheated by other means before it is immersed in the liquid to form bubbles. With every cleaning cycle, i.e., degreasing and heating the workpiece, followed by immersion in a liquid with a lower boiling point, further removal of particles and occurs soluble impurities.
Die Auswahl des Lösungsmitteldampfes zum Vorwärmen des Werkstücks hängt von den wesentlichen Verunreinigungen ab, die entfernt werden sol-len, und von der Zugänglichkeit' des Lösungsmittels. Wenn das zu reinigende Werkstück mit fettartigen Substanzen in Berührung gekommen ist, etwa mit Wachs, Maschinenöl, Fett, oder mit Schmutz von der Bearbeitung her, dann wird das Werkstück gewöhnlich zuerst den Dämpfen eines lipophilen Lösungsmittels ausgesetzt, wie etwa einer chlorierten, chlor-iluorierten Flüssigkeit, oder einem flüssigen Sohlenwasserstofr. Wenn die Verunreinigungen hauptsächlich polarer Natur sind, wie etwa anorganische Salze, dann sind Wasserdaxpf oder andere polare Dämpfe (wie etwa von Amiden, Glykol, oder Sulfoxyden) als Vorwärmxedium gut geeignet.The choice of solvent vapor to preheat the workpiece depends on the main impurities to be removed, and on the accessibility of the solvent. When the workpiece to be cleaned has has come into contact with fatty substances such as wax, machine oil, grease, or with dirt from machining, then the workpiece usually comes first exposed to the vapors of a lipophilic solvent such as a chlorinated, chlorinated liquid, or a liquid hydrocarbon. If the Impurities are mainly polar in nature, such as inorganic salts, then water daxpf or other polar vapors (such as from amides, glycol, or Sulfoxides) well suited as a preheating medium.
Die niedriger siedende, oder blasenbildende Flüssigkeit wird unter dem Gesichtspunkt ausgewählt, daß sie die anfängliche Reinigungsaktion ergänzt oder verstärkt, jeweils in Abhängigkeit vom gewünschten Endzweck. Die guten, fettlösenden Lösungsmittel, wie etwa halogenierte Flüssigkeiten oder flüssige Kohlenwasserstoffe,entfernen fettartige Verunreinigungen durch Auflösen und entfernen gleichzeitig Teilchen durch die Siedewirkung. Die semi-polaren Lösungsmittel, wie etwa niedrige Alkohole, Ketone, oder Äther und ihre entsprechenden Mischungen mit nicht-polaren Lösungsmitteln, sind besonders nützlich zur Entfernung von Verunreinigungen aus polaren Teilchen, zur Entladung von elektrostatischen Ladungen, und ferner dazu, um die entfernten Teilchen in der Reinigungsflüssigkeit dispergiert zu halten.The lower boiling, or bubble-forming liquid is under selected from the point of view of completing the initial cleaning action or reinforced, depending on the desired end use. The good, fat dissolving ones Remove solvents such as halogenated liquids or liquid hydrocarbons greasy contaminants by dissolving and removing particles through at the same time the boiling effect. The semi-polar solvents, such as lower alcohols, ketones, or ethers and their corresponding mixtures with non-polar Solvents, are particularly useful for removing contaminants from polar particles, to discharge electrostatic charges, and also to to keep the removed particles dispersed in the cleaning liquid.
Das folgende Beispiel dient zur Erläuterung der Erfindung und schränkt diese keinesfalls ein.The following example serves to illustrate the invention and restrict it this by no means.
Eine Kapsel für ein elektrochemisch arbeitendes Niveau-Anzeigegerät, wie etwa in der US-Patentschrift 3 186 101 beschrieben, wird bei 850C für 5 bis lOjMinuten in Trichloräthylen-Dampi eingetaucht, um die groben Anteile an Ölen, Fetten und Wachsen zu entfernen, und um das Werkstück vorzuwärmen. Anschließend wird das Werkstück für 30 bis 60 Sekunden in eine Chlortrifluoräthan-Lösung mit 10 bis 20 Volumenprozent Aceton getaucht, um diese am Ort der Verunreinigung zum Sieden (zUr Blasenbildung) zu bringen. Die oben genannten Verfahrensschritte werden wenigstens dreimal wiederholt. Daraufhin wird das Werkstück in einem Gefäß it lOU % Chlortrifluoräthan eingeweicht und gleichzeitig leicht mit einer Kamelhaarbürste abgeschrubbt.A capsule for an electrochemically operating level indicator, such as described in US Pat. No. 3,186,101, at 850C for 5 to Immersed for 10 minutes in trichlorethylene steam to remove the coarse fractions of oils, To remove fats and waxes and to preheat the workpiece. Afterward the workpiece is in a chlorotrifluoroethane solution for 30 to 60 seconds 10 to 20 percent by volume of acetone is immersed in order to remove it at the point of contamination Bring to the boil (for bubbles to form). The above procedural steps are repeated at least three times. The workpiece is then placed in a container it lOU % Chlorotrifluoroethane soaked and at the same time lightly soaked with a camel hair brush scrubbed off.
Daraufhin wird das Werkstück für 3 Minuten mittels Ultraschall in Isopropylalkohol gereinigt, anschließend für 3 Minuten mittels Ultraschall in entionisiertem Wasser gereinigt und erneut mittels Ultraschall für 3 Minuten in Isopropylalkohol gereinigt.The workpiece is then ultrasound in for 3 minutes Isopropyl alcohol cleaned, then for 3 minutes by means of ultrasound in deionized Purified water and again ultrasonically for 3 minutes in isopropyl alcohol cleaned.
Daraufhin wird das Werkstück zur Reinigung mit Isopropylalkohol abgesprüht und daran anschließend mit filtriertem bzw gerben nigtem Stickstoff trocken geblasen. Zum Abschluß einer üblichen Reinigung mittels Gluh-Entladung ausgesetzt, und zwar für 10 bis 20 Minuten bei einem Druck von 0,01 bis 0,15 Torr mit einem Strom von angenähert 300 Milliampere.The workpiece is then sprayed with isopropyl alcohol for cleaning and then blown dry with filtered or tanned nitrogen. At the end of a normal cleaning by means of glow discharge exposed, namely for 10 to 20 minutes at a pressure of 0.01 to 0.15 torr with a current of approximately 300 milliamps.
Die Reinigung unter Blasenbildung, besonderswenn sie, wie im obigen Beispiel mehrmals wiederholt wird, ist sehr wirkungsvoll bei der Reinigung von Präzisionswerkstücken aus Metall, Keramik und Glas.The cleaning with blistering, especially when as in the above Repeating the example several times is very effective in cleaning precision workpieces made of metal, ceramic and glass.
Wird als Lösungsmittel zum Vorwärmen Wasser oder ein ähnlich hochpolares Lösungsmittel verwendet, so führt das Verfahren mit Blasenbildung zu einer überlegenen Entfernung von Salzen und anderen beim Galvanisieren verwendeten Chemikalien aus den Poren der Oberflächen von abgebeizten und/oder galvanisierten Materialien. Bei der Anwendung von niedriger siedenden Lösungsmitteln, die dem zu entfernenden Material angepaßt sind, führt die Reinigung unter Blasenbildung z einer überlegenen Entfernung von Verunreinigungen einschljeßfich fettartigen Materialien, die in Rissen-oder Poren von maschinell bearbeiteten Oberflächen enthalten sind, und ferner zur Entfernung von feinverteiltem Material, das an solchen Oberflächen haftet.Used as a solvent to preheat water or a similarly highly polar one If solvent is used, the bubbling method results in a superior one Removal of salts and other chemicals used in electroplating the pores of the surfaces of stripped and / or galvanized materials. at the use of lower-boiling solvents that are appropriate for the material to be removed are matched, blistering cleaning results in superior removal of impurities including greasy materials that are in cracks or Pores of machined surfaces are included, and further for removal of finely divided material adhering to such surfaces.
Eine andere Anweadungsmöglichkeit besteht darin, das Werkstück in die Dämpfe eines Dampf-Entfetters einzutauchen, wie etwa Trichloräthylen, Perchloräthylen, oder Monochlorbenzol, bei Temperaturen, bevorzugt im Bereich von 700C bis 2000C, um daran anschließend- das Werkstück in ein Lösungsmittel mit einem niedrigeren Siedepunkt einzutauchen, wie etwa in einen niedrigeren Alkohol (hierzu gehören etwa Methyl- bis Butylalkohol), in ein halogeniertes Lösungsmittel (Chlor-Fluor-Methane, und Chlor-Fluor-Äthane, oder Methylenchlorid) oder in entsprechende Chlor-Kohlenwasserstoffe oder in Kohlenwasserstoffe wie etwa Hexan einzutauchen oder in irgendwelche verträglichen Mischungen aus diesen Lösungsmitteln. Diese Ausführungsform kann in der Weise abgewandelt werden, daß das heiße Werkstück mit einem Strom oder einem Sprühstrahl des niedriger siedenden Lösungsmittels überströmt wird, anstatt das Werkstück in das Lösungsmittel einzutauchen. Another possible application is to cut the workpiece in immersing the vapors of a steam degreaser, such as trichlorethylene, perchlorethylene, or monochlorobenzene, at temperatures, preferably in the range from 700C to 2000C, to then- the workpiece in a solvent with a lower Immersing in boiling point, such as in a lower alcohol (this includes about Methyl to butyl alcohol), in a halogenated solvent (chlorine-fluorine-methane, and chlorine-fluorine-ethanes, or methylene chloride) or in corresponding chlorine-hydrocarbons or to immerse in hydrocarbons such as hexane or in any compatible Mixtures of these solvents. This embodiment can can be modified in such a way that the hot workpiece with a stream or a Spray of the lower boiling solvent is overflowed instead of that Immerse the workpiece in the solvent.
Eine weitere Ausführungsform besteht darin, ein niedrig siedendes Lösungsmittel zu verwenden, das eine semi-polare Flüssigkeit (Keton oder Alkohol) enthält oder aus dieser Flüssigkeit besteht, welche absorbierte Filme aus fettartigen Verunreinigungen an der Arbeitsoberfläche und/oder innerhalb der Poren der Arbeitsoberfläche ersetzen kann, wobei ein Zustand hergestellt wird, der für eine Vielzahl anderer Eiüsatzmöglichkeiten zweckmäßig ist.Another embodiment is a low boiling point Use solvent that is a semi-polar liquid (ketone or alcohol) contains or consists of this liquid, which absorbed films of fat-like Contamination on the work surface and / or within the pores of the work surface can replace, creating a condition that is common to a multitude of others Possible uses is appropriate.
Noch eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, das Werkstück in einem Ofen auf eine solche Temperatur zu erwärmen, die deutlich über dem Siedepunkt des blasenbildenden Lösungsmittels liegt, jedoch unterhalb derjenigen Temperatur, bei der das Material des Werkstücks beschädigt werden kann oder durch thermischen Schock beeinträchtigt wird, und daraufhin das Werkstück mit einer Flüssigkeit zu übersprühen oder einzutauchen, die nützliche Lösungsmitteleigenschaften und einen geeigneten Siedepunkt aufweist. Die Reinigungswirkung erfolgt automatisch.Yet another embodiment of the present invention exists in heating the workpiece in an oven to such a temperature that is clearly is above the boiling point of the bubble-forming solvent, but below that Temperature at which the material of the workpiece can be damaged or by thermal shock is affected, and then the workpiece with a liquid to spray over or immerse, the useful solvent properties and a has a suitable boiling point. The cleaning action takes place automatically.
Die folgenden Versuchsdaten wurden bei der Reinigung unter Blasenbildung eines maschinell bearbeiteten Alusiniuzzylinders erhalten, der eine Länge von etwa li cm, einen Durchiesser von 10 cm aufwies, mit einer 1,25 ci dicken Wand, welche zahlreiche blind endende gebohrte Locher aufwies.The following experimental data were obtained from blistering cleaning of a machined Alusiniuzzylinders obtained which has a length of about li cm, had a diameter of 10 cm, with a 1.25 ci thick wall, which had numerous blind ending drilled holes.
Ferner werden die Versuchsdaten aufgeführt, die bei der Reinigung mittels Ultraschall eines identischen Werkstücks mit soweit wie möglich den gleichen Verunreinigungen erhalten wurden. Es ist eindeutig zu sehen, dass das Reinigungsverfahren unter Blasenbildung ein sehr wirkungsvolles und neues Reinigungsverfahren darstellt, das keine vergleichbaren Investitionen hinsichtlich Ausrüstung und/oder Verweilzeit erfordert.In addition, the test data that were used for cleaning are listed by means of ultrasound of an identical workpiece with as far as possible the same Impurities were obtained. It can clearly be seen that the cleaning process represents a very effective and new cleaning process with the formation of bubbles, no comparable investments in terms of equipment and / or residence time requires.
Reinigung unter Blasenbildung in Chlortrifluoräthan mit 10 Vol.-%
Aceton mit anschließender Trocknung im Ofen bei 90 0C Entfernte Teilchen in den
Korngrößenbereichen (Mikron)
Reinigung mittels Ultraschall in Chlortrifluoräthan 5 minutige Zyklen
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