本发明涉及一种高压开关金属零件表面异物的清除方法,属于电子零件表面处理。
背景技术:
1、气体绝缘金属封闭式组合电器(gis)是高压开关设备的主要组成部分。其导体、屏蔽罩等零件的形状和结构复杂,通常采用铝合金铸造、喷砂/抛丸、机械加工、表面打磨处理等工艺制成。受制造工艺和生产环境影响,成品零件表面会粘附细微金属丝、金属屑等异物,为满足装配工序对零件洁净度的要求,装配前需对气体绝缘金属封闭式组合电器的各个零件进行清洗以清除异物,目前主要使用(百洁布+清水+洗涤剂)的常规清洗工艺进行清除,但是由于零件表面的细微金属屑附着力强,并且零件的结构复杂,存在于内腔、拐角等部位的异物不易清除,现有常规的清洗工艺无法完全清除零件表面的异物。由于零件内部异物未清除干净,造成组装完工的gis设备内部存在金属微粒或杂质,这些金属微粒或杂质会在交流电场作用下逐步向高场强区域移动,最终运动到场强薄弱区域造成内部闪络。异物会导致壳体内空间放电,也会引发盆式绝缘子、支撑绝缘筒等绝缘件沿面放电。在发现零件放电或者gis设备放电后,会将零件或者gis设备返工或维修,不仅会提高生产成本,也会影响产品质量。为了解决气体绝缘金属封闭式组合电器的零件表面存在异物而造成返工或维修的问题,中国专利文献cn112713026a公开了一种断路器灭弧室内装零件表面异物处理方法。该表面异物处理方法包括以下步骤:将待处理零件喷砂或抛丸处理后依次进行脱脂、酸洗、超声波清洗、钝化和高压水清洗,然后在零件的非导电连接部位制备涂层。该专利文献通过抛丸、脱脂、酸洗、超声波清洗、钝化、高压水清洗等多个处理环节,能够有效解决内装件表面残留异物的问题,提高零件表面质量,经表面涂装处理后,可保证在运行过程中无异物散落,有效降低因金属异物存在而引发的放电事故。但是该处理方法操作复杂,并且无法完全去除铝合金铸件表面或者复杂结构内腔中的金属异物,因铝合金铸件材质较软,一些金属异物嵌在其表面,附着力较强,高压水清洗无法完全去除这些异物,高压水清洗时水柱直线喷射,无法有效清理拐角或凹槽等复杂结构的异物,同时通过表面涂装处理来降低异物脱落时随着使用时间的延长,表面的涂层易脱落,进而造成未清除干净的异物裸露,导致壳体内放电事故发生。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种高压开关金属零件表面异物的清除方法,可以解决目前处理气体绝缘金属封闭式组合电器的零件表面异物时存在清除效果不佳的问题。
2、为了实现上述目的,本发明的高压开关金属零件表面异物的清除方法所采用的技术方案为:
3、一种高压开关金属零件表面异物的清除方法,包括以下步骤:先将待处理零件依次进行清洗处理和干燥处理,然后在零件表面制备可剥涂层,最后脱除零件表面的可剥涂层;所述清洗处理是将待处理零件依次进行清洗剂清洗、超声波清洗;所述清洗剂为碱液或中性除油剂。
4、本发明的高压开关金属零件表面异物的清除方法,先将待处理零件依次进行清洗剂清洗、超声波清洗,分别除去零件表面附着力不强的灰尘、油污等污渍以及去除零件表面的空隙或者缝隙内的灰尘、油污等污渍或者是附着力较强的异物,最后在清洗处理后的零件表面制备可剥涂层,并脱除零件表面的可剥涂层,通过可剥涂层进一步去除零件表面粘附的异物,从而实现电子零件表面异物的有效清除。本发明的电子零件表面异物的清除方法用于清除气体绝缘金属封闭式组合电器(gis)的各个零件时,可以有效去除零件表面的异物,避免零件或者gis设备因金属异物存在而在装配和实际运行过程中发生放电的风险,降低了返工率或维修率,可有效提高产品质量,同时减少了产品放电造成的返工人工费和零件损费。
5、对待处理零件进行清洗剂清洗,可以清除零件表面附着力不强的灰尘、油污等污渍。优选地,所述碱液的ph为9~12。例如,所述碱液的ph为10~12。优选地,所述碱液主要由水和碱金属氢氧化物组成。例如,所述碱液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液。为了降低成本,优选地,所述碱液为氢氧化钠溶液。
6、优选地,所述清洗剂为碱液,所述清洗剂清洗是将待处理零件进行碱洗。
7、优选地,所述清洗剂为碱液,所述碱液的ph为9~11,所述清洗剂清洗的时间为2~3min;所述碱液的ph大于11且不小于12,所述清洗剂清洗的时间不少于50s。进一步优选地,所述清洗剂为碱液,所述碱液的ph为10~11,所述清洗剂清洗的时间为2~3min。
8、除油剂是以水为基质的有机与无机化学品组成的复杂混合物,是利用“乳化”、“皂化”原理而研制的新型工业除油剂。除油剂主要是由多种表面活性剂及助洗剂等配制而成。用于电子零件清洗用的中性除油剂均适用于本发明。优选地,所述中性除油剂主要由表面活性剂、增溶剂、助洗剂、无机盐、碱性化合物、络合剂和水组成;所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸碱金属盐、十二烷基硫酸碱金属盐;所述增溶剂为乙醇、异丙醇;所述助洗剂为焦磷酸碱金属盐;所述无机盐为碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐;所述碱性化合物为氢氧化钠、皂化油脂;所述络合剂为乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸碱金属盐。
9、优选地,所述十二烷基苯磺酸碱金属盐为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钾;所述十二烷基硫酸碱金属盐为十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钾;所述焦磷酸碱金属盐为钠、焦磷酸钾;所述碱金属碳酸盐为碳酸钠;所述碱金属碳酸氢盐为碳酸氢钠;所述柠檬酸碱金属盐为柠檬酸钠。
10、优选地,所述表面活性剂、增溶剂、助洗剂、无机盐、碱性化合物、络合剂和水的质量比为(0.1~0.5):(1~3):(0.1~1):(0.1~0.2):(7~9):(0.1~0.5):(85~90)。例如,所述表面活性剂、增溶剂、助洗剂、无机盐、碱性化合物、络合剂和水的质量比为0.5:2:1:0.1:8:0.4:88。
11、优选地,所述清洗剂为中性除油剂,所述清洗剂清洗是将待处理零件在中性除油剂中进行浸泡。
12、优选地,所述清洗剂为中性除油剂,所述清洗剂清洗的时间不少于15min。
13、为了降低成本,优选地,所述清洗处理在室温下进行。
14、为了除去零件表面的清洗剂,优选地,所述清洗处理的方法还包括以下步骤:将清洗剂清洗后的零件进行水洗,然后再进行所述超声波清洗。
15、对待处理零件进行超声波清洗,可以进一步去除零件表面的空隙或者缝隙内的灰尘、油污等污渍或者是附着力较强的异物。优选地,所述超声波清洗采用的超声波的频率为30~50khz。超声波的频率过大,会造成波长缩短,空化作用变弱,从而减小清洗效率,超声波的频率过小,会造成噪声越大,作业环境噪声危害大。
16、优选地,所述超声波清洗采用的超声波的功率为100~1000w。例如,所述超声波清洗采用的超声波的功率为800~1000w。超声波的功率过大,会造成能耗和成本增加,超声波的功率过小,会造成清洗效果不佳。
17、优选地,所述超声波清洗的时间为3~5min。超声波清洗的时间过长,会造成能耗和成本增加,超声波清洗的时间过短,会造成无法有效清除零件表面孔隙或者缝隙内的异物,或者无法有效降低异物和零件表面的结合力,从而造成可剥涂层无法有效粘附并脱除异物。
18、优选地,所述超声波清洗采用的清洗剂为水。采用水作为超声波清洗的清洗剂,不仅价格低廉,而且不会引入其他化学物质。
19、超声波清洗可将零件表面附着的异物从零件表面脱除,为了进一步清除超声波清洗后零件表面粘附的异物,优选地,所述清洗处理的方法还包括以下步骤:将超声波清洗后的零件进行水洗,完成清洗处理。
20、优选地,所述高压开关金属零件的材质为铝合金、钢或铜。铝合金材质较软,金属异物附着在铝合金上时较难清理,采用本发明的清除方法可有效清除附着在铝合金上的金属等异物。
21、优选地,所述高压开关金属零件为组成气体绝缘金属封闭式组合电器的金属零件。组成气体绝缘金属封闭式组合电器的金属零件的材质大多为铝合金,还有部分零件的材质为钢、铜或非金属等,但是铝合金之外的材质上附着的异物较容易清除。
22、优选地,所述可剥涂层由可剥漆制成。
23、可剥漆,又称可剥涂料,是一种具有临时性保护功能的隔离产品,具有成膜坚韧、耐酸碱盐雾腐蚀,防水、防潮、防刮伤的特点,并且漆膜具有附着牢固,可随时剥离的特点,主要用于不锈钢、铝合金等金属的局部电镀工艺,为金属表面提供临时防护。本发明中,可剥漆为水性可剥漆、溶剂型可剥漆。可剥漆可采用市售产品,优选地,所述可剥漆为西北橡胶塑料研究院设计有限公司生产的t-3a可剥涂料。实验结果表明,该可剥漆对组成气体绝缘金属封闭式组合电器的金属零件表面有较好的润湿性,并且确保可剥漆能够渗入浸透到零件表面的缝隙或者孔隙中。另外,该可剥漆可以确保可剥涂层与待处理零件表面的粘附力处于合适区间,当可剥涂层与待处理零件表面的粘附力过小,造成无法有效粘附零件表面的异物,当可剥涂层与待处理零件表面的粘附力过大,造成无法完全将涂层从零件表面剥离,导致涂层残留,影响零件表面洁净度。
24、优选地,在清洗处理后的零件表面制备可剥涂层的方法包括以下步骤:将清洗处理后的零件的表面涂覆可剥漆。为了保证可剥漆能够完全涂覆在零件的各个表面,优选地,所述涂覆的方法为浸涂。
25、优选地,所述可剥涂层的厚度为0.2~0.5mm。可剥涂层的厚度过小,无法有效粘附零件表面的大尺寸异物或者造成可剥涂层与异物之间的粘附力过低或者造成后期可剥涂层无法完整从零件表面脱除,可剥涂层的厚度过大,会造成可剥漆中挥发组分挥发不完全,涂层干燥不彻底,导致干燥后的可剥漆涂层剥离困难,无法整块、连续剥离。
1.一种高压开关金属零件表面异物的清除方法,其特征在于,包括以下步骤:先将待处理零件依次进行清洗处理和干燥处理,然后在零件表面制备可剥涂层,最后脱除零件表面的可剥涂层;所述清洗处理是将待处理零件依次进行清洗剂清洗、超声波清洗;所述清洗剂为碱液或中性除油剂。
2.如权利要求1所述的高压开关金属零件表面异物的清除方法,其特征在于,所述可剥涂层的厚度为0.2~0.5mm。
3.如权利要求1或2所述的高压开关金属零件表面异物的清除方法,其特征在于,所述可剥涂层由可剥漆制成。
4.如权利要求1所述的高压开关金属零件表面异物的清除方法,其特征在于,所述碱液的ph为9~12;所述碱液主要由水和碱金属氢氧化物组成。
5.如权利要求1或4所述的高压开关金属零件表面异物的清除方法,其特征在于,所述清洗剂为碱液,所述清洗剂清洗是将待处理零件进行碱洗;所述清洗剂为碱液,所述碱液的ph为9~11,所述清洗剂清洗的时间为2~3min;所述碱液的ph大于11且不小于12,所述清洗剂清洗的时间不少于50s。
6.如权利要求1所述的高压开关金属零件表面异物的清除方法,其特征在于,所述中性除油剂主要由表面活性剂、增溶剂、助洗剂、无机盐、碱性化合物、络合剂和水组成;所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸碱金属盐、十二烷基硫酸碱金属盐;所述增溶剂为乙醇、异丙醇;所述助洗剂为焦磷酸碱金属盐;所述无机盐为碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐;所述碱性化合物为氢氧化钠、皂化油脂;所述络合剂为乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸碱金属盐。
7.如权利要求1或6所述的高压开关金属零件表面异物的清除方法,其特征在于,所述清洗剂为中性除油剂,所述清洗剂清洗是将待处理零件在中性除油剂中进行浸泡;所述清洗剂为中性除油剂,所述清洗剂清洗的时间不少于15min。
8.如权利要求1所述的高压开关金属零件表面异物的清除方法,其特征在于,所述超声波清洗采用的超声波的频率为30~50khz;所述超声波清洗采用的超声波的功率为100~1000w;所述超声波清洗的时间为3~5min;所述超声波清洗采用的清洗剂为水。
9.如权利要求1-2、4、6、8中任一项所述的高压开关金属零件表面异物的清除方法,其特征在于,所述清洗处理的方法还包括以下步骤:将清洗剂清洗后的零件进行水洗,然后再进行所述超声波清洗;将超声波清洗后的零件进行水洗,完成清洗处理。
10.如权利要求1-2、4、6、8中任一项所述的高压开关金属零件表面异物的清除方法,所述高压开关金属零件的材质为铝合金、钢或铜;所述高压开关金属零件为组成气体绝缘金属封闭式组合电器的金属零件。
