CN112058812A - 一种基于纳米气泡技术的新型除锈工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于纳米气泡技术的新型除锈工艺，属于除锈技术领域，一种基于纳米气泡技术的新型除锈工艺，包括密封箱，它利用纳米气泡破裂时产生的超声波和冲击力来除锈，能达到很好的除锈效果，特别适用于表面不平整的工件，通过电磁铁控制除锈球的上下运动，以让其携带上纳米气泡，并利用电磁铁的吸附力使除锈球撞击工件的表面，既能通过物理撞击的方式来除掉锈层，还能给纳米气泡施加挤压力，促使其破裂，以提高除锈的速度和效率，而且还通过吸附棒将除掉下来的铁锈吸附处理，以免其在除锈剂中大量积累，进一步提高除锈效果，与现有技术相比，它可以实现达到更好的除锈效果，而且设备结构简单，投入成本低、效率高。
Description
技术领域
本发明涉及除锈技术领域，更具体地说，涉及一种基于纳米气泡技术的新型除锈工艺。
背景技术
纳米气泡是指气泡发生时直径在数十微米到数百纳米之间的气泡，这种气泡是介于微米气泡和纳米气泡之间，具有常规气泡所不具备的物理与化学特性。纳米气泡在水中的溶解是一个气泡逐渐缩小的过程，压力的上升会增加气体的溶解速度，伴随着比表面积的增加，气泡缩小的速度会变的越来越快，从而最终溶解到水中，理论上微纳米气泡即将消失时的所受压力为无限大。纳米气泡在破裂时能产生大约每小时400公里速度的超声波。
金属表面除锈的方法很多，对于不同种类的金属材料，其表面的锈是不同的，因此其除锈的方法也各不相同。另一方面，不同的表面工程技术，如电镀、涂装等，对于表面除锈的要求也是不同的。因此，实际选择除锈方法的时候，要根据金属材料的种类及具体表面工程的要求选择合适的除锈方法及工艺。常用的表面除锈方法有化学浸泡法、超声波法、电化学除锈法、机械法以及手工除锈法等，一共五个方法。
但每种方法都有其弊端，要么是耗费时间长，要么是所需设备结构复杂，而且对于表面不是很平整的工件来说，其表面有很多肉眼难以看到的凹槽或裂纹，很难保证较好的除锈效果。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于纳米气泡技术的新型除锈工艺，它利用纳米气泡破裂时产生的超声波和冲击力来除锈，能达到很好的除锈效果，特别适用于表面不平整的工件，通过电磁铁控制除锈球的上下运动，以让其携带上纳米气泡，并利用电磁铁的吸附力使除锈球撞击工件的表面，既能通过物理撞击的方式来除掉锈层，还能给纳米气泡施加挤压力，促使其破裂，以提高除锈的速度和效率，而且还通过吸附棒将除掉下来的铁锈吸附处理，以免其在除锈剂中大量积累，进一步提高除锈效果，与现有技术相比，它可以实现达到更好的除锈效果，而且设备结构简单，投入成本低、效率高。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种基于纳米气泡技术的新型除锈工艺，包括密封箱，所述密封箱的两侧内壁均安装有纳米气泡发生器，所述密封箱的上下两部分均安装有电磁铁，所述密封箱的内壁固定连接有支撑板，且支撑板靠近下方的电磁铁，其特征在于：所述密封箱中填充有除锈剂，且除锈剂中放置有多个除锈球；包括以下步骤：
S1，先把待除锈的工件放在支撑板，然后盖上密封箱的密封盖；
S2，向密封箱中充入惰性气体，以将密封箱中的空气排出；
S3，向密封箱中注入除锈剂，最后放入除锈球。
它利用纳米气泡破裂时产生的超声波和冲击力来除锈，能达到很好的除锈效果，特别适用于表面不平整的工件，通过电磁铁控制除锈球的上下运动，以让其携带上纳米气泡，并利用电磁铁的吸附力使除锈球撞击工件的表面，既能通过物理撞击的方式来除掉锈层，还能给纳米气泡施加挤压力，促使其破裂，以提高除锈的速度和效率，而且还通过吸附棒将除掉下来的铁锈吸附处理，以免其在除锈剂中大量积累，进一步提高除锈效果，与现有技术相比，它可以实现达到更好的除锈效果，而且设备结构简单，投入成本低、效率高。
进一步的，所述除锈球包括球壳，所述球壳的内部填充有磁粉，所述除锈球的外侧壁固定连接有多个均匀分布的吸附棒，且吸附棒的外侧壁固定连接有多个破碎球，除锈球在电磁铁的磁力作用下向下撞击工件表面的锈层，破碎球在撞击力下加快纳米气泡的破裂，以达到深度除锈的效果，吸附棒将清除下来的铁锈吸附集中起来处理，以免除锈剂受到污染。
进一步的，所述球壳采用硅胶材料，硅胶有软度，确保球壳能变形，所述球壳的内壁中开设有多个空腔，既是为了减轻球壳的质量，也是为了增加球壳的浮力。
进一步的，所述磁粉在球壳中的的填充量为30％-50％，为了减轻除锈球的质量，同时也是为了球壳在撞击到工件上时能产生较大程度的变形。
进一步的，所述吸附棒包括空心棒，所述空心棒中填充有溶解剂，所述溶解剂中镶嵌有多个吸附带，且吸附带贯穿空心棒的侧壁并延伸至外部，吸附带能将微小的铁锈吸到溶解剂中，溶解剂能与铁锈发生反应，以对铁锈进行处理。
进一步的，所述溶解剂为苯酚，为苯酚与铁锈发生显色反应，消耗掉铁锈，所述吸附带采用纳米吸附材料。
进一步的，所述破碎球包括球体，所述球体的中部开设有通道，所述球体的上半部分开设有空腔，且空腔与密封膜之间固定连接有密封膜，所述密封膜与空腔之间填充有磁流体，纳米气泡可进入到通道中，当破碎球撞击到工件上时，惯性和电磁铁对磁流体的吸力可使通道将纳米气泡压破裂，通过外力来促进纳米气泡的破裂。
进一步的，所述通道的内壁上固定连接有多个纳米凸起，为了让更多的纳米气泡能附着。
进一步的，所述密封膜采用橡胶材料，密封膜有一定的形变能力，看了来回撞击处在通道中的纳米气泡。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案利用纳米气泡破裂时产生的超声波和冲击力来除锈，能达到很好的除锈效果，特别适用于表面不平整的工件，通过电磁铁控制除锈球的上下运动，以让其携带上纳米气泡，并利用电磁铁的吸附力使除锈球撞击工件的表面，既能通过物理撞击的方式来除掉锈层，还能给纳米气泡施加挤压力，促使其破裂，以提高除锈的速度和效率，而且还通过吸附棒将除掉下来的铁锈吸附处理，以免其在除锈剂中大量积累，进一步提高除锈效果，与现有技术相比，它可以实现达到更好的除锈效果，而且设备结构简单，投入成本低、效率高。
(2)除锈球包括球壳，球壳的内部填充有磁粉，除锈球的外侧壁固定连接有多个均匀分布的吸附棒，且吸附棒的外侧壁固定连接有多个破碎球，除锈球在电磁铁的磁力作用下向下撞击工件表面的锈层，破碎球在撞击力下加快纳米气泡的破裂，以达到深度除锈的效果，吸附棒将清除下来的铁锈吸附集中起来处理，以免除锈剂受到污染。
(3)球壳采用硅胶材料，硅胶有软度，确保球壳能变形，球壳的内壁中开设有多个空腔，既是为了减轻球壳的质量，也是为了增加球壳的浮力。
(4)磁粉在球壳中的的填充量为30％-50％，为了减轻除锈球的质量，同时也是为了球壳在撞击到工件上时能产生较大程度的变形。
(5)吸附棒包括空心棒，空心棒中填充有溶解剂，溶解剂中镶嵌有多个吸附带，且吸附带贯穿空心棒的侧壁并延伸至外部，吸附带能将微小的铁锈吸到溶解剂中，溶解剂能与铁锈发生反应，以对铁锈进行处理。
(6)溶解剂为苯酚，为苯酚与铁锈发生显色反应，消耗掉铁锈，吸附带采用纳米吸附材料。
(7)破碎球包括球体，球体的中部开设有通道，球体的上半部分开设有空腔，且空腔与密封膜之间固定连接有密封膜，密封膜与空腔之间填充有磁流体，纳米气泡可进入到通道中，当破碎球撞击到工件上时，惯性和电磁铁对磁流体的吸力可使通道将纳米气泡压破裂，通过外力来促进纳米气泡的破裂。
(8)通道的内壁上固定连接有多个纳米凸起，为了让更多的纳米气泡能附着。
(9)密封膜采用橡胶材料，密封膜有一定的形变能力，看了来回撞击处在通道中的纳米气泡。
附图说明
图1为本发明的第一工作状态结构示意图；
图2为本发明的第二工作状态结构示意图；
图3为本发明的除锈球变形前结构示意图；
图4为本发明的除锈球变形后结构示意图；
图5为图4中A处的结构示意图；
图6为本发明的破碎球剖面结构示意图。
图中附图标记说明：
1密封箱、2纳米气泡发生器、3电磁铁、4支撑板、5除锈球、501球壳、502磁粉、503空腔、6吸附棒、601空心棒、602溶解剂、603吸附带、7破碎球、701球体、702通道、703密封膜、704磁流体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-6，一种基于纳米气泡技术的新型除锈工艺，包括密封箱1，请参阅图1-2，密封箱1的两侧内壁均安装有纳米气泡发生器2，密封箱1的上下两部分均安装有电磁铁3，密封箱1的内壁固定连接有支撑板4，且支撑板4靠近下方的电磁铁3，其特征在于：密封箱1中填充有除锈剂，且除锈剂中放置有多个除锈球5；包括以下步骤：
S1，先把待除锈的工件放在支撑板4，然后盖上密封箱1的密封盖；
S2，向密封箱1中充入惰性气体，以将密封箱1中的空气排出；
S3，向密封箱1中注入除锈剂，最后放入除锈球5。
请参阅图3-4，除锈球5包括球壳501，球壳501采用硅胶材料，硅胶有软度，确保球壳501能变形，球壳501的内壁中开设有多个空腔503，既是为了减轻球壳501的质量，也是为了增加球壳501的浮力，球壳501的内部填充有磁粉502，磁粉502在球壳501中的的填充量为30％-50％，为了减轻除锈球5的质量，同时也是为了球壳501在撞击到工件上时能产生较大程度的变形，除锈球5的外侧壁固定连接有多个均匀分布的吸附棒6，请参阅图5，吸附棒6包括空心棒601，空心棒601中填充有溶解剂602，溶解剂602为苯酚，为苯酚与铁锈发生显色反应，消耗掉铁锈，吸附带603采用纳米吸附材料，溶解剂602中镶嵌有多个吸附带603，且吸附带603贯穿空心棒601的侧壁并延伸至外部，吸附带603能将微小的铁锈吸到溶解剂602中，溶解剂602能与铁锈发生反应，以对铁锈进行处理；
请参阅图7，且吸附棒6的外侧壁固定连接有多个破碎球7，破碎球7包括球体701，球体701的中部开设有通道702，通道702的内壁上固定连接有多个纳米凸起，为了让更多的纳米气泡能附着，球体701的上半部分开设有空腔，且空腔与密封膜703之间固定连接有密封膜703，密封膜703采用橡胶材料，密封膜703有一定的形变能力，看了来回撞击处在通道702中的纳米气泡，密封膜703与空腔之间填充有磁流体704，纳米气泡可进入到通道702中，当破碎球7撞击到工件上时，惯性和电磁铁对磁流体704的吸力可使通道702将纳米气泡压破裂，通过外力来促进纳米气泡的破裂，除锈球5在电磁铁的磁力作用下向下撞击工件表面的锈层，破碎球7在撞击力下加快纳米气泡的破裂，以达到深度除锈的效果，吸附棒6将清除下来的铁锈吸附集中起来处理，以免除锈剂受到污染。
它利用纳米气泡破裂时产生的超声波和冲击力来除锈，能达到很好的除锈效果，特别适用于表面不平整的工件，通过电磁铁控制除锈球的上下运动，以让其携带上纳米气泡，并利用电磁铁的吸附力使除锈球撞击工件的表面，既能通过物理撞击的方式来除掉锈层，还能给纳米气泡施加挤压力，促使其破裂，以提高除锈的速度和效率，而且还通过吸附棒将除掉下来的铁锈吸附处理，以免其在除锈剂中大量积累，进一步提高除锈效果，与现有技术相比，它可以实现达到更好的除锈效果，而且设备结构简单，投入成本低、效率高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种基于纳米气泡技术的新型除锈工艺，包括密封箱(1)，所述密封箱(1)的两侧内壁均安装有纳米气泡发生器(2)，所述密封箱(1)的上下两部分均安装有电磁铁(3)，所述密封箱(1)的内壁固定连接有支撑板(4)，且支撑板(4)靠近下方的电磁铁(3)，其特征在于：所述密封箱(1)中填充有除锈剂，且除锈剂中放置有多个除锈球(5)；包括以下步骤：
S1，先把待除锈的工件放在支撑板(4)，然后盖上密封箱(1)的密封盖；
S2，向密封箱(1)中充入惰性气体，以将密封箱(1)中的空气排出；
S3，向密封箱(1)中注入除锈剂，最后放入除锈球(5)。
2.根据权利要求1所述的一种基于纳米气泡技术的新型除锈工艺，其特征在于：所述除锈球(5)包括球壳(501)，所述球壳(501)的内部填充有磁粉(502)，所述除锈球(5)的外侧壁固定连接有多个均匀分布的吸附棒(6)，且吸附棒(6)的外侧壁固定连接有多个破碎球(7)。
3.根据权利要求2所述的一种基于纳米气泡技术的新型除锈工艺，其特征在于：所述球壳(501)采用硅胶材料，所述球壳(501)的内壁中开设有多个空腔(503)。
4.根据权利要求2所述的一种基于纳米气泡技术的新型除锈工艺，其特征在于：所述磁粉(502)在球壳(501)中的的填充量为30％-50％。
5.根据权利要求2所述的一种基于纳米气泡技术的新型除锈工艺，其特征在于：所述吸附棒(6)包括空心棒(601)，所述空心棒(601)中填充有溶解剂(602)，所述溶解剂(602)中镶嵌有多个吸附带(603)，且吸附带(603)贯穿空心棒(601)的侧壁并延伸至外部。
6.根据权利要求5所述的一种基于纳米气泡技术的新型除锈工艺，其特征在于：所述溶解剂(602)为苯酚，所述吸附带(603)采用纳米吸附材料。
7.根据权利要求2所述的一种基于纳米气泡技术的新型除锈工艺，其特征在于：所述破碎球(7)包括球体(701)，所述球体(701)的中部开设有通道(702)，所述球体(701)的上半部分开设有空腔，且空腔与密封膜(703)之间固定连接有密封膜(703)，所述密封膜(703)与空腔之间填充有磁流体(704)。
8.根据权利要求7所述的一种基于纳米气泡技术的新型除锈工艺，其特征在于：所述通道(702)的内壁上固定连接有多个纳米凸起。
9.根据权利要求7所述的一种基于纳米气泡技术的新型除锈工艺，其特征在于：所述密封膜(703)采用橡胶材料。
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