CN113231950A - 一种环保型CuCr触头表面处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型CuCr触头表面处理方法,包括以下步骤:S1:对CuCr触头先利用清洗溶剂进行超声清洗去污,去除触头表面油污及其它杂质,常温下,将CuCr触头放入清洗溶剂,使清洗溶剂液位没过触头最上端,超声清洗30s‑90s两次,然后将CuCr触头经干燥的压缩空气吹扫120s‑300s进行风干;S2:取HK环保清洗剂原液,用去离子水配制质量分数为2‑10%HK环保清洗液,在20~25℃的条件下,将CuCr触头浸泡在清洗液中清洁20s‑60s;S3:超声波水洗,用去离子水对CuCr触头进行超声水洗30s‑120s;采用MSC环保油污清洗剂,去油彻底;采用的HK环保清洗溶剂对CuCr表面顽固杂质去除,保证了触头在磁力研磨抛光后表面一致性更好;工艺过程使用干燥的压缩空气对触头吹扫风干,保证触头风干过程不被氧化。
Description
技术领域
本发明涉及材料表面处理技术领域,具体为一种环保型CuCr触头表面处理方法。
背景技术
随着真空灭弧室的不断发展,CuCr触头作为当前综合性能最好的真空灭弧室触头材料被广泛应用,技术的不断更新迭代,人们对CuCr触头的表面质量也将提出越来越高的要求。在真空断路器中,铜铬触头材料是被应用于真空环境中,触头的表面质量不仅影响触头闭合时的接触电阻,还影响触头间的耐压能力及开断能力,因此对触头表面粗糙度的研磨工艺处理进行研究就显得至关重要。在国内外精加工领域,人们正尝试通过各种方法,借助多种能量形式,探索新的触头表面处理工艺。
目前,国际上主要采用手工抛光,机械抛光、传统研磨抛光、磁力研磨等工艺对触头进行表面后处理。以上三种抛光是最常见的抛光方法,不仅劳动强度大,加工效率低,而且对工人的熟练程度要求高,易造成抛光表面不均匀,抛光时间难掌握,适宜小批量的表面处理。且容易损坏工件,使工件变形,影响精密度。还存在研磨不到位,无法做到对内孔,内槽、凹凸面、死角、内外螺纹的清洗抛光,只能对表面上的一些处理。
磁力研磨是近年来新兴的一种光整加工技术,具有加工自适应好、可控性、温升小、无须刀补、加工质量高等优点,逐渐被应用于CuCr触头的表面处理。但目前因研磨过程添加的磨料复杂,研磨介质为水,往往还需要添加抛光液和光亮剂等化学试剂,污染大,不可回收利用,废水需要委外处理,成本高;一般加工时间长达几个小时,加工效率低一直难以大批量应用,若CuCr触头加工后不及时清洗,会导致触头表面腐蚀花斑,氧化发黑。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保型CuCr触头表面处理方法,针对目前CuCr触头表面处理存在的问题进行了研究,开发出了一种环保型CuCr触头表面处理方法。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种环保型CuCr触头表面处理方法,包括以下步骤,
S1、常温下,将CuCr触头放入清洗溶剂中,使清洗溶剂液位没过触头最上端表面,超声清洗去污30s-90s两次,去除触头表面油污及杂质,然后将CuCr触头经干燥的压缩空气吹扫120s-300s进行风干;
S2、取HK环保清洗剂原液,用去离子水配制质量分数为2-10%HK环保清洗液,在20~25℃的条件下,将CuCr触头浸泡在清洗液中清洁20s-60s;所述溶液采用的HK环保清洗液对CuCr触头进行预处理,目的是清洗表面顽固杂质脏污等,其不含任何对环境有害物质,疏松触头表面杂质成分,保证在磁力研磨时杂质被抛光彻底,不会改变触头外观颜色。
S3、超声波水洗,用去离子水对CuCr触头进行超声水洗,超声水洗时间在30s-120s;
S4、无水乙醇脱水:CuCr触头使用工业级无水乙醇进行脱水60s-120s后,经干燥的压缩空气吹扫120s-300s进行风干;此处脱水为关键步骤,要保证脱水完全后转入下一道工序;
S5、磁力研磨抛光:S4步骤处理后的CuCr触头平铺在方型不锈钢通用型规格的洗篮中,向磁力研磨工作槽内依次加入研磨油和研磨抛光磨料,对CuCr触头在研磨频率20-60Hz、研磨时间10-30min、磁场交换时间1~5min、磨料比重10~20%的研磨抛光参数条件下进行磁力研磨抛光;磁场交换时间和磨料比重不变,只需要根据CuCr触头不同材料成分调整研磨频率和研磨时间即可;
S6、真空脱脂烘干:在蒸汽脱脂30-90s、超声清洗30-120s、喷淋30-90s、蒸汽脱脂30-90s、真空烘干100-300s的参数条件下,采用真空环保碳氢清洗机对CuCr触头进行清洗烘干处理;真空负压环境保证触头清洗烘干过程不氧化;
S7、将S1-S6步骤处理完的CuCr触头采用环境式真空塑封机进行真空包封入库,保证长时间放置不氧化。
优选地,步骤S1及步骤S4所述压缩空气的压力露点在3-10℃。
说明:控制压缩空气含水量,避免因水分过多对CuCr触头处理造成不良影响。
优选地,步骤S1所述清洗溶剂采用MSC环保油污清洗剂,所述清洗溶剂的pH控制在6-7。
说明:所述清洗溶剂不含四氯化碳、三氯乙烷、CFC113等ODS物质,不含对大气臭氧层有危害性的ODS物质,符合环保要求,不会改变触头外观颜色。
优选地,步骤S1和步骤S3中所述超声清洗的超声频率范围在28KHz~80KHz。
说明:在一定条件下,超声频率越高,超声清洗效果越好。
优选地,步骤S2中所述环保清洗液pH控制在3-4。
说明:控制保清洗液的pH范围,避免在不适当的酸碱条件下对触头表面造成损伤。
优选地,步骤S3中所述去离子水的pH控制在6-7。
说明:控制离子水的pH范围,避免在不适当的酸碱条件下对触头表面造成损伤。
优选地,利用高精密油过滤系统对步骤S5中使用过的研磨油进行实时冷却过滤循环使用;
对所述研磨油进行过滤的具体方法为:一级过滤采用50~150目不锈钢滤网,二级过滤采用150~250目不锈钢滤网,三级过滤采用吸附性滤纸进行过滤。
说明:该过滤方式可有效去除研磨过程中产生的脏污,油过滤效率40-60L/min,保证研磨油始终干净,低温,可良好的重复使用;
优选地,所述研磨油采用极压精密切屑油。
说明:该研磨油流动性好,比热容大,利于后续清洗。
优选地,所述研磨抛光磨料按重量份计是由:1-4份φ1.0×8、2-8份φ0.8×8、2-10份φ0.5×8、1-5份φ0.2×8的磁化不锈钢针混合而成。
所述研磨抛光磨料为φ1.0×8、φ0.8×8、φ0.5×8、φ0.2×8的磁化不锈钢针按1:2:2:1的重量比混合而成。
说明:按该比例配合而成的研磨抛光磨料其研磨抛光效果更适合对本申请中的CuCr触头进行研磨抛光。
优选地,对步骤S6使用过的溶剂进行蒸馏回收重复使用;
经S1-S7步骤处理后的CuCr触头保证触头表面无杂质残留,洁净度<5RUF。
说明:确保CuCr触头表面无杂质残留,防止杂质对CuCr触头表面造成损伤。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明采用MSC环保油污清洗剂,去油彻底,不含四氯化碳、三氯乙烷、CFC113等ODS物质,不含对大气臭氧层有危害性的ODS物质,符合环保要求,不会改变触头外观颜色;
2、采用的HK环保清洗溶剂对CuCr触头进行预处理,目的是清洗表面顽固杂质脏污等,疏松触头表面杂质成分,保证了CuCr触头在磁力研磨抛光时去除彻底,表面一致性提高;
3、工艺过程使用干燥的压缩空气(压力露点3-10℃)对触头吹扫风干,保证触头风干过程不被氧化;
4、磁力研磨抛光过程采用通用方型不锈钢洗篮作为研磨工装,可将触头平铺在洗篮底部,适用所有规格产品,避免了换型频繁的问题;
5、采用极压精密切屑油作为研磨油,其流动性好,减少了产品带油量,利于触头后续清洗;且比热容大,冷却效果好;且采用高精密油过滤系统对研磨油进行实时冷却过滤后可重复使用,符合环保理念。
附图说明
图1是本发明中CuCr触头处理的流程图;
图2是本发明中CuCr触头处理前的外观示意图;
图3是本发明中CuCr触头处理后的外观示意图;
图4是本发明中CuCr触头处理前的细节投影示意图;
图5是本发明中CuCr触头处理后的细节投影示意图;
图6是本发明中CuCr触头处理前的表面微观纹理示意图;
图7是本发明中CuCr触头处理后的表面微观纹理示意图;
图8本发明中CuCr触头处理前后表面粗糙度对比示意图。
具体实施方式
下面结合图1-图8对本发明进行详细说明,为叙述方便,现对下文所说的方位规定如下:下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
实施例1:
一种环保型CuCr触头表面处理方法,包括以下步骤,
S1、常温下,将CuCr触头放入清洗溶剂中,使清洗溶剂液位没过触头最上端表面,超声清洗去污30s-90s两次,去除触头表面油污及杂质,然后将CuCr触头经干燥的压缩空气吹扫120s-300s进行风干;
S2、取HK环保清洗剂原液,用去离子水配制质量分数为2%HK环保清洗液,在20℃的条件下,将CuCr触头浸泡在清洗液中清洁20ss;
步骤S2中所述环保清洗液pH为3。
S3、超声波水洗,用去离子水对CuCr触头进行超声水洗,超声水洗时间为30s;
步骤S3中所述去离子水的pH为6。
S4、无水乙醇脱水:CuCr触头使用工业级无水乙醇进行脱水60s后,经干燥的压缩空气吹扫120s进行风干;
S5、磁力研磨抛光:S4步骤处理后的CuCr触头平铺在通用型规格的洗篮中,向磁力研磨工作槽内依次加入研磨油和研磨抛光磨料,对CuCr触头在研磨频率20Hz、研磨时间10min、磁场交换时间1min、磨料比重10%的研磨抛光参数条件下进行磁力研磨抛光;
利用高精密油过滤系统对步骤S5中使用过的研磨油进行实时冷却过滤循环使用;
所述研磨抛光磨料按重量份计是由:1份φ1.0×8、2份φ0.8×8、2份φ0.5×8、1份φ0.2×8的磁化不锈钢针混合而成。
S6:真空脱脂烘干:在蒸汽脱脂30s、超声清洗30s、喷淋30s、蒸汽脱脂30s、真空烘干100s的参数条件下,采用真空环保碳氢清洗机对CuCr触头进行清洗烘干处理;
对步骤S6使用过的溶剂进行蒸馏回收重复使用;
S7:将S1-S6步骤处理完的CuCr触头采用环境式真空塑封机进行真空包封入库,保证长时间放置不氧化。
步骤S1和步骤S3中所述超声清洗的超声频率为28KHz。
经S1-S7步骤处理后的CuCr触头保证触头表面无杂质残留,洁净度为4RUF。
实施例2:
一种环保型CuCr触头表面处理方法,包括以下步骤,
S1、常温下,将CuCr触头放入清洗溶剂中,使清洗溶剂液位没过触头最上端表面,超声清洗去污30s-90s两次,去除触头表面油污及杂质,然后将CuCr触头经干燥的压缩空气吹扫120s-300s进行风干;
步骤S1所述清洗溶剂采用MSC环保油污清洗剂,所述清洗溶剂的pH为6;
S2、取HK环保清洗剂原液,用去离子水配制质量分数为6%HK环保清洗液,在23℃的条件下,将CuCr触头浸泡在清洗液中清洁40s;
步骤S2中所述环保清洗液pH为3.5。
S3、超声波水洗,用去离子水对CuCr触头进行超声水洗,超声水洗时间在80s;
步骤S3中所述去离子水的pH为6.5。
S4、无水乙醇脱水:CuCr触头使用工业级无水乙醇进行脱水90s后,经干燥的压缩空气吹扫240s进行风干;
步骤S1及步骤S4所述压缩空气的压力露点为6℃;
S5、磁力研磨抛光:S4步骤处理后的CuCr触头平铺在通用型规格的洗篮中,向磁力研磨工作槽内依次加入研磨油和研磨抛光磨料,对CuCr触头在研磨频率40Hz、研磨时间20min、磁场交换时间2min、磨料比重15%的研磨抛光参数条件下进行磁力研磨抛光;
所述研磨油采用极压精密切屑油;
利用高精密油过滤系统对步骤S5中使用过的研磨油进行实时冷却过滤循环使用;
对所述研磨油进行过滤的具体方法为:一级过滤采用100目不锈钢滤网,二级过滤采用200目不锈钢滤网,三级过滤采用吸附性滤纸进行过滤。
所述研磨抛光磨料按重量份计是由:2份φ1.0×8、4份φ0.8×8、4份φ0.5×8、2份φ0.2×8的磁化不锈钢针混合而成。
S6、真空脱脂烘干:在蒸汽脱脂60s、超声清洗80s、喷淋60s、蒸汽脱脂60s、真空烘干200s的参数条件下,采用真空环保碳氢清洗机对CuCr触头进行清洗烘干处理;
对步骤S6使用过的溶剂进行蒸馏回收重复使用;
S7:将S1-S6步骤处理完的CuCr触头采用环境式真空塑封机进行真空包封入库,保证长时间放置不氧化。
步骤S1和步骤S3中所述超声清洗的超声频率为48KHz。
经S1-S7步骤处理后的CuCr触头保证触头表面无杂质残留,洁净度为3RUF。
实施例3:
一种环保型CuCr触头表面处理方法,包括以下步骤,
S1、常温下,将CuCr触头放入清洗溶剂中,使清洗溶剂液位没过触头最上端表面,超声清洗去污30s-90s两次,去除触头表面油污及杂质,然后将CuCr触头经干燥的压缩空气吹扫120s-300s进行风干;
步骤S1所述清洗溶剂采用MSC环保油污清洗剂,所述清洗溶剂的pH为7;
S2、取HK环保清洗剂原液,用去离子水配制质量分数为10%HK环保清洗液,在25℃的条件下,将CuCr触头浸泡在清洗液中清洁60s;
步骤S2中所述环保清洗液pH为4。
S3、超声波水洗,用去离子水对CuCr触头进行超声水洗,超声水洗时间在120s;
步骤S3中所述去离子水的pH为7。
S4、无水乙醇脱水:CuCr触头使用工业级无水乙醇进行脱水120s后,经干燥的压缩空气吹扫300s进行风干;
步骤S1及步骤S4所述压缩空气的压力露点为3℃;
S5、磁力研磨抛光:S4步骤处理后的CuCr触头平铺在通用型规格的洗篮中,向磁力研磨工作槽内依次加入研磨油和研磨抛光磨料,对CuCr触头在研磨频率60Hz、研磨时间30min、磁场交换时间5min、磨料比重20%的研磨抛光参数条件下进行磁力研磨抛光;
所述研磨油采用极压精密切屑油;
利用高精密油过滤系统对步骤S5中使用过的研磨油进行实时冷却过滤循环使用;
对所述研磨油进行过滤的具体方法为:一级过滤采用150目不锈钢滤网,二级过滤采用250目不锈钢滤网,三级过滤采用吸附性滤纸进行过滤。
所述研磨抛光磨料按重量份计是由:4份φ1.0×8、8份φ0.8×8、10份φ0.5×8、5份φ0.2×8的磁化不锈钢针混合而成。
S6、真空脱脂烘干:在蒸汽脱脂90s、超声清洗120s、喷淋90s、蒸汽脱脂90s、真空烘干300s的参数条件下,采用真空环保碳氢清洗机对CuCr触头进行清洗烘干处理;
对步骤S6使用过的溶剂进行蒸馏回收重复使用;
S7、将S1-S6步骤处理完的CuCr触头采用环境式真空塑封机进行真空包封入库,保证长时间放置不氧化。
步骤S1和步骤S3中所述超声清洗的超声频率为80KHz。
经S1-S7步骤处理后的CuCr触头保证触头表面无杂质残留,洁净度为3RUF。
实施例4:
一种环保型CuCr触头表面处理方法,包括以下步骤,
S1、常温下,将CuCr触头放入清洗溶剂中,使清洗溶剂液位没过触头最上端表面,超声清洗去污30s-90s两次,去除触头表面油污及杂质,然后将CuCr触头经干燥的压缩空气吹扫120s-300s进行风干;
步骤S1所述清洗溶剂采用MSC环保油污清洗剂,所述清洗溶剂的pH为7;
S2、取HK环保清洗剂原液,用去离子水配制质量分数为10%HK环保清洗液,在23℃的条件下,将CuCr触头浸泡在清洗液中清洁60s;
步骤S2中所述环保清洗液pH为4。
S3、超声波水洗,用去离子水对CuCr触头进行超声水洗,超声水洗时间在120s;
步骤S3中所述去离子水的pH为7。
S4、无水乙醇脱水:CuCr触头使用工业级无水乙醇进行脱水120s后,经干燥的压缩空气吹扫300s进行风干;
步骤S1及步骤S4所述压缩空气的压力露点为3℃;
S5、磁力研磨抛光:S4步骤处理后的CuCr触头平铺在通用型规格的洗篮中,向磁力研磨工作槽内依次加入研磨油和研磨抛光磨料,对CuCr触头在研磨频率60Hz、研磨时间30min、磁场交换时间5min、磨料比重20%的研磨抛光参数条件下进行磁力研磨抛光;
所述研磨油采用极压精密切屑油;
利用高精密油过滤系统对步骤S5中使用过的研磨油进行实时冷却过滤循环使用;
对所述研磨油进行过滤的具体方法为:一级过滤采用100目不锈钢滤网,二级过滤采用200目不锈钢滤网,三级过滤采用吸附性滤纸进行过滤。
所述研磨抛光磨料按重量份计是由:1份φ1.0×8、2份φ0.8×8、2份φ0.5×8、1份φ0.2×8的磁化不锈钢针混合而成。
S6、真空脱脂烘干:在蒸汽脱脂90s、超声清洗20s、喷淋90s、蒸汽脱脂90s、真空烘干300s的参数条件下,采用真空环保碳氢清洗机对CuCr触头进行清洗烘干处理;
对步骤S6使用过的溶剂进行蒸馏回收重复使用;
S7、将S1-S6步骤处理完的CuCr触头采用环境式真空塑封机进行真空包封入库,保证长时间放置不氧化。
步骤S1和步骤S3中所述超声清洗的超声频率范围在48KHz。
经S1-S7步骤处理后的CuCr触头保证触头表面无杂质残留,洁净度为2RUF。
Claims (10)
1.一种环保型CuCr触头表面处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、常温下,将CuCr触头放入清洗溶剂中,使清洗溶剂液位没过触头最上端表面,超声清洗去污30s-90s两次,去除触头表面油污及杂质,然后将CuCr触头经干燥的压缩空气吹扫120s-300s进行风干;
S2、取HK环保清洗剂原液,用去离子水配制质量分数为2-10%HK环保清洗液,在20~25℃的条件下,将CuCr触头浸泡在清洗液中清洁20s-60s;
S3、超声波水洗,用去离子水对CuCr触头进行超声水洗,超声水洗时间在30s-120s;
S4、无水乙醇脱水:CuCr触头使用工业级无水乙醇进行脱水60s-120s后,经干燥的压缩空气吹扫120s-300s进行风干;
S5、磁力研磨抛光:S4步骤处理后的CuCr触头平铺在通用型规格的洗篮中,向磁力研磨工作槽内依次加入研磨油和研磨抛光磨料,对CuCr触头在研磨频率20-60Hz、研磨时间10-30min、磁场交换时间1~5min、磨料比重10~20%的研磨抛光参数条件下进行磁力研磨抛光;
S6、真空脱脂烘干:在蒸汽脱脂30-90s、超声清洗30-120s、喷淋30-90s、蒸汽脱脂30-90s、真空烘干100-300s的参数条件下,采用真空环保碳氢清洗机对CuCr触头进行清洗烘干处理;
S7、将S1-S6步骤处理完的CuCr触头采用环境式真空塑封机进行真空包封入库。
2.根据权利要求1所述的一种环保型CuCr触头表面处理方法,其特征在于:步骤S1及步骤S4所述压缩空气的压力露点在3-10℃。
3.根据权利要求1所述的一种环保型CuCr触头表面处理方法,其特征在于:步骤S1所述清洗溶剂采用MSC环保油污清洗剂,所述清洗溶剂的pH控制在6-17。
4.根据权利要求1所述的一种环保型CuCr触头表面处理方法,其特征在于:步骤S1和步骤S3中所述超声清洗的超声频率范围在28KHz~80KHz。
5.根据权利要求1所述的一种环保型CuCr触头表面处理方法,其特征在于:步骤S2中所述环保清洗液pH控制在3-4。
6.根据权利要求1所述的一种环保型CuCr触头表面处理方法,其特征在于:步骤S3中所述去离子水的pH控制在6-7。
7.根据权利要求1所述的一种环保型CuCr触头表面处理方法,其特征在于:利用高精密油过滤系统对步骤S5中使用过的研磨油进行实时冷却过滤循环使用;
对所述研磨油进行过滤的具体方法为:一级过滤采用50~150目不锈钢滤网,二级过滤采用150~250目不锈钢滤网,三级过滤采用吸附性滤纸进行过滤。
8.根据权利要求1所述的一种环保型CuCr触头表面处理方法,其特征在于:所述研磨油采用极压精密切屑油。
9.根据权利要求1所述的一种环保型CuCr触头表面处理方法,其特征在于,所述研磨抛光磨料按重量份计是由:1-4份φ1.0×8、2-8份φ0.8×8、2-10份φ0.5×8、1-5份φ0.2×8的磁化不锈钢针混合而成。
10.根据权利要求1所述的一种环保型CuCr触头表面处理方法,其特征在于:对步骤S6使用过的溶剂进行蒸馏回收重复使用。
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