一、摩擦去污

在家庭洗滌中的干法清洗和濕法清洗都有許多利用摩擦力的例子，如使用洗衣搓板、海綿球以及用手搓等，都是增加衣物間摩擦力而去污的有效方法。用抹布、炊苕擦洗餐具也是利用摩擦力的作用。在干洗衣物之前，對衣物上污垢特別多的部位用刷子蘸取洗液先加以清洗，可使干洗時去污的負(fù)擔(dān)減輕而取得更好的清洗效果，也是利用摩擦力的實例。

在工業(yè)清洗領(lǐng)域中，一些用其他作用力不易去除的污垢，使用摩擦力這種簡單實用的方法往往能取得較好的效果。例如，在汽車自動清洗裝置中，向汽車噴射清洗液的同時，使用合成纖維材料做成的旋轉(zhuǎn)刷子幫助擦拭汽車的表面。用噴射清洗液清洗工廠的大型設(shè)備或機(jī)器的表面時，配合用刷子擦洗往往取得更好的清洗效果。

當(dāng)用各種洗液浸泡清洗金屬或玻璃材料之后，有些洗液不易去除的污垢頑漬，配合用刷子擦洗能把它們?nèi)コ蓛簟?/span>

光學(xué)玻璃鏡片和半導(dǎo)體材料單晶硅晶片用細(xì)微的固體粉末研磨之后，有些粉末易附著在表面上，用噴射加超聲波的方法也不易去除時，使用非常柔軟的布利用摩擦力可以把它們?nèi)コ际抢媚Σ亮Φ膶嵗?/span>

但使用摩擦力去污也存在一些問題需要引起注意，即使用的刷子要經(jīng)常保持清潔，防止刷子對清洗對象的再污染。當(dāng)清洗對象是不良導(dǎo)體時，使用摩擦力有時會產(chǎn)生靜電而使清洗對象表面容易吸附污垢。在使用易燃的有機(jī)溶劑時要注意防止由于產(chǎn)生靜電引

起的火災(zāi)。

二、研磨去污

研磨力是特指用機(jī)械作用力去除表面污垢的方法。狹義上研磨力只包括用機(jī)械作用力對清洗對象表面的污染部分的磨蝕；廣義上研磨力還包括把頑固附著的固體污垢用很強(qiáng)的機(jī)械磨削作用力把表面污染層整個削除。

研磨使用的方法包括使用研磨粉、砂輪、砂紙以及其他工具對含有污垢的清洗對象表面進(jìn)行研磨、拋光等。研磨力比前面講的摩擦力機(jī)械作用力要大得多，它與摩擦力有著明顯的區(qū)別。

在家庭清洗中廣泛使用的研磨劑是去污粉，它的主要成分包括二氧化硅的細(xì)粉，對污垢有吸附能力的膠體粒子，少量表面活性劑以及其他助劑。去污粉配合機(jī)械研磨作用可以把金屬、玻璃以及陶瓷等材料制成的物體表面上頑固附著的污垢，包括污垢在表面形成的污垢層、變質(zhì)層方便地去除。

工業(yè)清洗領(lǐng)域中應(yīng)用的研磨力為主的清洗操作方法主要有以下幾種：

1.手工研磨

手工研磨使用的工具有鋰刀、刮刀、砂紙、金屬絲、砂輪、磨石以及聚乙烯等合成材料制成的塑料絲等。輕度污染的表面用砂紙、金屬絲通過研磨即可以去除。砂紙是把細(xì)微的固體石英粒粘在紙上做成的，金屬絲是由很細(xì)的金屬切削絲包成金屬線團(tuán)。用各種不同細(xì)度及柔軟程度的金屬絲蘸上揮發(fā)性的有機(jī)溶劑對金屬表面進(jìn)行手工研磨，就可把表面的鐵銹去除干凈。

2.機(jī)械研磨

機(jī)械研磨清洗是指在機(jī)械力的作用下達(dá)到去除工件表面污垢的方法。從廣義上講，手工刷洗、砂紙打磨、刮刀去污、鋰刀研磨等手工研磨清洗也屬于這一范疇。工業(yè)上的機(jī)械作用力大多是指機(jī)械動力。常見的方法有磨光與拋光、研磨光飾、機(jī)械刷洗，噴砂等。

（1）磨光與拋光

磨光是用磨光輪（或帶）對零件表面進(jìn)行加工的過程。磨光可去掉零件表面的毛刺、氧化皮、干固油污、銹皮、砂眼、劃傷、焊瘤與焊渣等表面缺陷，提高零件的清潔度與平整度。磨光的質(zhì)量由磨料的種類和粒度、磨光輪（帶）的特性和磨光速度來決定。

磨光的磨料主要有人造金剛砂、人造剛玉、天然金剛砂（雜剛玉）、石英砂、硅藻土、浮石等。磨料的選擇應(yīng)根據(jù)基材來決定。如用于低強(qiáng)度金屬（如黃鋼、鋁等）、硬與脆的金屬（如鑄鐵等）可選用人造金剛石。對于有一定韌性的高強(qiáng)度金屬（如淬火鋼，可鍛鑄鐵等）可選用人造剛玉。對于一般金屬的磨光，一般都選用天然金剛砂。磨光（按磨料粒度的大?。┛煞譃榇帜ァ⒅心?、精磨。粗磨的粒為10?40目，中磨為40-150目，精磨為180?360目。

拋光是用涂有拋光膏的拋光輪對零件表面進(jìn)行加工的過程。拋光都是在比較平整的表面上進(jìn)行的，以進(jìn)一步降低零件的表面粗糙度，獲得光亮的外觀。拋光膏是將拋光磨料與粘接劑（如硬脂酸、石蠟等）配在一起制成的。常用的拋光膏有三種，即白拋光膏、紅拋光膏、綠拋光膏。白拋光膏是用氧化鈣、少量氧化鎂及粘接劑制成的，粒度小而不銳利，用于拋光較軟的金屬，如鋁、銅等和塑料。紅拋光膏是用氧化鐵、氧化鋁和粘接劑制成的，硬度中等，用于拋光一般鋼鐵零件。綠拋光膏是用氧化錚和粘接劑制成的，硬而銳利，磨削能力強(qiáng)，主要用于拋光硬質(zhì)合金鋼、鍍鉛層、不銹鋼等。

（2）研磨光飾

研磨光飾是將被處理的零件與磨料、水和化學(xué)促進(jìn)劑一起放入專用容器內(nèi)進(jìn)行表面加工的過程。它可以達(dá)到除銹、除油、去毛刺，使銳角與棱邊倒角，降低表面粗糙度等目的。

研磨光飾的主要特點(diǎn)是一次能處理很多零件，省工省時，質(zhì)量穩(wěn)定，成本較低。它適于復(fù)雜形狀的金屬或非金屬零件的清洗光飾加工，在表面處理行業(yè)中應(yīng)用極為廣泛，對于處理細(xì)小零件如螺釘、螺母、連接件、磁性材料有獨(dú)到的優(yōu)越之處。

根據(jù)加工方式不同，研磨光飾分為普通滾光、振動光飾、旋轉(zhuǎn)光飾、離心盤光飾和離心滾光等。目前國內(nèi)最常用的研磨光飾設(shè)備有振動光飾機(jī)和離心滾光機(jī)。

圖4-19是振動光飾機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。一個輪胎形的容器安裝在彈簧上，由容器中心垂直軸上的偏置重塊把振動傳給容器，使零件與磨料介質(zhì)在容器中以一定方向做螺旋運(yùn)動，達(dá)到研磨清洗與光飾的目的。

圖4-20是離心滾光示意圖。它是在一個轉(zhuǎn)塔內(nèi)的周圍安放一些裝有零件和磨料介質(zhì)的轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)塔高速旋轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)筒以較低的速度反方向旋轉(zhuǎn)，從而使轉(zhuǎn)筒中的裝載物壓在一起，轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)使磨料介質(zhì)對零件產(chǎn)生滑動磨削，從而起到去除污垢、毛刺和光飾表面的效果。離心滾光加工效率遠(yuǎn)大于振動光飾加工。

圖4-19振動光飾機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖

圖4-20離心滾光示意圖

研磨光飾的效果與所選用的磨削物質(zhì)包括磨料和化學(xué)促進(jìn)劑有很大的關(guān)系。磨料的類型、形狀和尺寸主要由被加工零件的材料及要求的光飾質(zhì)量而定，往往需要通過試驗才能確定。金屬零件一般使用硬質(zhì)磨料如天然金剛砂，燒結(jié)Al?O?、Sic和硬質(zhì)鋼球等：塑料零件則常用動植物和硬質(zhì)磨料的混合物；對光飾質(zhì)量要求高的表面，應(yīng)使用形狀比較圓滑的磨料。其形狀應(yīng)小于零件上內(nèi)孔徑的三分之一，但也不應(yīng)過小，以防造成小孔堵塞。另外，所選擇的磨料/零件比也直接影響光飾質(zhì)量，一般選擇磨料與零件的體積比為8?12。

化學(xué)促進(jìn)劑是含有多種助劑的中性或堿性的清洗劑，現(xiàn)在有商品液出售。其作用是使零件和磨料變得清潔；潤滑零件和零件表面，防止磨料粘結(jié)成團(tuán)；防止零件和磨料生銹。

（3）噴砂處理

噴砂是以磨料強(qiáng)力撞擊零件，對其表面進(jìn)行清理或修飾加工的過程。其主要用途如下。

a.除去鑄件、鍛件或熱處理后零件表面的型砂及氧化皮；

b.除去零件表面上的銹蝕、積炭、焊渣、舊漆層或其他干燥了的油類物質(zhì)；

c.提高零件表面的粗糙度，以提高油漆或其他涂層的附著力；

d.去掉金屬表面的毛刺或模鑄工序造成的飛邊。

噴砂分為干噴砂與濕噴砂兩種。

干噴砂用的磨料可以是鋼砂、氧化鋁、碳化硅、石英砂等。最常用的是石英砂。根據(jù)零件材料、表面狀態(tài)和加工要求，可選用不同粒度的磨料，見表4-6。

表4-6不同零件干噴砂工藝條件

表格P195頁

對于較薄的金屬零件可以選用濕噴砂。濕噴砂所用磨料與干噴砂相同，可將磨料與水混合成砂漿（磨料一般占20%?35%），并不斷攪拌以防沉淀，用壓縮空氣壓入噴嘴噴向零件，也可將砂與水分別置于罐中，在流向噴嘴前混合后再噴向零件。為防止鋼鐵零件銹蝕，噴砂液中常加有1%~1.5%由Na?PO?、Na?CO?、OP乳化劑組成的防銹劑。

（4）機(jī)械刷洗

刷洗是使用金屬絲、動物毛、天然或人造纖維制成的刷輪或刷輻對零件表面進(jìn)行加工的過程?？梢愿伤?，也可以濕刷。其主要用途如下所述。

a.表面清理用來除去零件表面的氧化皮、銹蝕、舊油漆層、焊渣、油污及其他污垢。

b.去毛刺用來除去零件機(jī)加工后留在表面棱邊的毛刺。

c.絲紋刷光在零件表面上產(chǎn)生有一定規(guī)律的、細(xì)密的絲紋，以達(dá)到裝飾目的。刷輪的材料不同，其用途也不同。如金屬絲制成的刷輪主要用于表面清理如去銹、毛刺、氧化皮、舊油漆等重污垢；用銅絲制成的刷輪主要用于絲紋和緞面刷光；用人造纖維制成的刷輪或刷輻主要用于去除油污和粉塵。這種刷輻在冶金行業(yè)帶鋼連續(xù)清洗生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。這種刷輾是由不銹鋼棒表面覆有橡膠和聚酰胺刷毛制成，工作時由電機(jī)傳動刷輻高速旋轉(zhuǎn)，借助于汽缸和支撐輻等一些輔助設(shè)施在清洗液的作用下，實現(xiàn)對連續(xù)運(yùn)動的帶鋼表面的脫脂和除去鐵粉。實際應(yīng)用證明，在帶鋼連續(xù)脫脂運(yùn)行中，機(jī)械刷洗強(qiáng)化方法比浸洗、噴洗（0.2?0.4MPa）、電解脫脂的清洗效率都高，速度更快。

3.噴砂研磨

噴砂研磨是用極細(xì)的固體微粒借助水流或氣流為動力，撞擊清洗對象表面而使頑固附著的污垢在表面形成的變質(zhì)層被去除的方法。如果微粒借助的媒介是空氣，叫干法噴砂研磨；如借助的媒介是水，叫濕法噴砂研磨。

使用微粒的種類包括粘土粒、塑料粒、核桃皮屑等軟質(zhì)微粒和硅砂、剛玉、碳化硅、鋼鐵等硬質(zhì)微粒。粒子大小從粗到可通過60目篩子（60#），細(xì)到可通過500目篩子（500#）不等。

半導(dǎo)體材料單晶硅晶片是用純二氧化硅的水晶細(xì)微粒子噴砂研磨清洗的。

鋼鐵表面的鱗片、炭化物以及其他堅硬附著的污垢都可以用噴砂清洗的方法加以去除。為了取得理想的效果，要根據(jù)去污的精度不同要求，選擇適當(dāng)?shù)姆椒ā?/span>

噴砂研磨除了能去除表面上的雜質(zhì)外，還能對金屬表面進(jìn)行研磨加工，把金屬表面的針孔以及翹曲不平的部分加以去除。

磨光常用的磨料名稱及主要化學(xué)成分如下：人造金剛石（SiC）、剛玉（Al?O?）、天然金剛砂（SiO??Al?O??Fe?O?），硅藻土（SiO?），石英砂（SiO?）、浮石（SiO?）、鐵丹（Fe?O?、拋光用石灰石（CaCO?）、氧化鉻（Cr?O?）.

磨料根據(jù)微粒大小分為磨粒、磨粉、微粉、超細(xì)微粉等四檔。它們的代號和粒徑大小如下：

磨粒：8#（3150?2500μm）—80#（200-160μm）

磨粉：100#（160?125μm）—280#（50~40μm）

微粉：w??（40?28μm）—w?（5?3.5μm）

超細(xì)微粉：w?.?（3.5?2.5μm）—w?.?（0.5pm）