CN113373453B - 一种用于硬质合金数控刀片涂层前的清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及硬质合金数控涂层刀片生产技术领域，具体公开了一种用于硬质合金数控刀片涂层前的清洗方法。该清洗方法为：配制适合WC－Co类硬质合金数控刀片基体的1－5号清洗液，并通过改进的超声波清洗工艺对涂层基体表面进行清洗；所述的1号清洗液为强效碱性金属清洗液；所述的3号清洗液为弱碱性金属清洗液；所述的5号清洗液为含有抗氧化剂的清洗液；所述的2号和4号清洗液为纯水。本发明采用1－5号清洗液及改进的超声波清洗工艺，可保证涂层基体表面的清洁度，提高生产效率，同时还能保证清洗后在多个工作日内硬质合金数控刀片基体表面不被湿气氧化，从而提高了涂层与硬质合金数控刀片基体的结合强度，延长了硬质合金数控涂层刀片的使用寿命。

Description

一种用于硬质合金数控刀片涂层前的清洗方法

技术领域

本发明属于硬质合金数控涂层刀片生产技术领域，具体涉及一种用于硬质合金数控刀片涂层前的清洗方法。

背景技术

在机械制造业中，切削加工是应用广泛的加工技术之一，硬质合金具有高强度、高硬度、高弹性模量、高红硬性、耐磨损及耐腐蚀等优点，是金属切削加工中常用刀具材料之一。硬质合金的主要成分是难熔金属WC和Co。影响硬质合金数控刀具寿命和性能的因素有很多，既有几何设计、基体成分和表面处理工艺等的影响，也有涂层的影响。从成分影响来说，主要集中在Co含量、WC中的碳含量、微量元素、晶粒尺寸等。从涂层方面来说，除优化涂层本身的组织结构外，涂层与基体间的结合强度是一个衡量涂层性能的重要指标，在硬质合金数控涂层刀片生产过程中，通常需要对硬质合金数控刀片涂层前进行前处理清洗。前处理清洗是为了要获得优质的涂层，在涂层前使硬质合金数控刀片各工作表面上不得有锈斑、氧化等缺陷，它是涂层前的重要步骤，高质量的前处理清洗是获得优质涂层的重要前提。在实际使用过程中，硬质合金数控刀片表面的涂层经常会出现防腐性差、结合力低、耐用寿命短、表面不平滑光亮、剥落等现象，这些常常是由于硬质合金数控刀片前处理清洗不当而造成的后果。据专利技术公开和科技文献报道表明：硬质合金数控刀片在涂层前处理清洗不好会造成涂层结合力差、涂层剥落现象，而通过对硬质合金数控刀片基体表面进行预处理可提高涂层与基体的结合强度。

例如：现有专利技术中，公开号为CN 107245692A的发明专利申请，公开了要提高硬质合金数控刀片涂层结合力，必须去除硬质合金数控刀片基体表面脱钴产生的疏松层，基体表面清洁状态对附着力有很大影响。表面不清洁使涂层不能直接与基体接触，大大减小了涂层与基体间的结合力。发明中也公开提到了可以通过研磨抛光、超声波清洗、加热处理及电弧辅助等离子体放电技术对硬质合金基体表面进行一系列处理，使硬质合金基体表面保持一个合适的粗糙度和高度清洁，避免了对基体表面的损伤，提高样品表面活性，细化基体表面晶粒尺寸，去除基体表面脱钴产生的疏松层，有效提高涂层的附着力及质量。

又如2011年度已公开的佘俊杰(中南大学粉末冶金研究院)的论文，该论文题目是《硬质合金刀片清洗及表面腐蚀的研究》，碱性清洗液对合金表面的腐蚀最弱，提高清洗液的温度，酸性条件下腐蚀程度变化明显，随着清洗液浸泡时间的延长，硬质合金刀片表面钴含量腐蚀程度逐渐加强。同时也表明硬质合金产品在烧结以后的加工过程中，常常要用到清洗工艺过程，以实现表面的清洁，通常清洗液都会带有一定的腐蚀性。在确保产品能够清洗干净的前提下，必须尽量减少合金的腐蚀，以免对最终产品的使用性能产生不利影响。因为涂层基体表面发生腐蚀，将会在涂层与基体之间形成疏松区域，导致涂层与基体结合力下降，使得刀具使用过程中涂层剥落，大大降低刀具的使用寿命。

又如2019年度已公开的田霰(保定天威保变电气股份有限公司)《硬质合金涂层刀具崩刃和钝化带涂层脱落原因分析》中表明产生硬质合金涂层刀具刃口钝化带涂层脱落主要原因是涂层脱落处存在基体组织疏松并含O元素，WC颗粒破碎裸露，Co含量降低。

又如2004年度已公开的胡希川(成都工研科技股份有限公司)《硬质合金涂层刀具在加工过程中发生脱钴问题的分析》中表明涂层刀具在涂层前必须将刀片表面进行彻底清洗，清洗液的PH值将直接影响刀片表面Co相的分布，硬质合金刀片基体清洗不当，会出现表面局部脱Co，造成表面组织不均匀，特别是Co相的不均匀脱落，使得硬质相形成疏松的骨架，使后期涂层不易粘附或涂层剥落。

根据以上专利技术与科技文献，硬质合金数控刀片涂层前清洗是清除硬质合金刀片表面的油脂、油污、腐蚀产物、残留杂质物等，并赋与表面一定的化学、物理特性，达到增加基体与涂层的附着力，但又通常经过清洗处理后的硬质合金刀片表面具有高度金属活性，更容易再度受湿气等的氧化污染。

对于硬质合金数控刀片涂层前的清洗方法，目前有较多的相关专利技术报道。例如：公开号为CN1219603A的发明专利申请中，明确提出镀膜前处理工艺关键是采用金属清洗去污、用乙醇乙二醇超声脱水，同时提供了所用除油清洗剂和去污清洗剂。该发明工艺清洗流程是工件装筐、溶剂性汽油浸泡刷洗、除油、水漂洗、去污、水漂洗、脱水。

该技术存在的缺点是：(1)该发明中的清洗剂及清洗方法不适合WC－Co类的硬质合金刀片基体，清洗剂会腐蚀氧化硬质合金基体表面上的Co，会造成WC－Co类的硬质合金刀片基体存在会出现表面局部脱Co，造成表面组织不均匀，使得硬质相形成疏松的骨架，使后期涂层不易粘附或涂层剥落；(2)该发明中用乙醇和乙二醇脱水，不仅存在乙醇对人身安全风险，还存在乙醇吸水过多造成脱水不干现象，引起产品后续氧化造成涂层剥落，特别是对于一些无孔平板硬质合金数控刀片，需通过更换大清洗料盘减少刀片表面接触面积，才能脱干产品表面的水份和水印；(3)该发明中实施例中用的是自来水漂洗，自来水含有一定的杂质，引入其它杂质离子会污染被清洗材料表面造成氧化影响涂层质量；(4)该清洗方法不能保证被清洗的产品在后期待涂层过程中存放多个工作日不被污染氧化，需要及时对清洗后的产品当日进行涂层加工。

对于硬质合金数控刀片涂层前的清洗方法，目前主要采用超声波清洗机进行清洗，清洗工艺流程方法为：第一步产品装篮上料；第二步在1号清洗槽内配制PH为8的氢氧化钠水溶液，设定槽内温度为60－65℃，进行460秒超声漂洗去油污垢；第三步在2号槽内加入自来水，设定槽内温度为30－35℃，漂洗去污；第四步在3号槽内配制PH为6的草酸溶液，设定槽内温度为50－60℃，进行420秒的超声漂洗除去产品表面氧化物；第五步在4号槽内加入自来水，设定槽内温度50－60℃进行漂洗去污；第六步在5号槽内压缩空气吹干切水切风次数为24次；第七步在热风隧道干燥烘干，烘干温度设定为90℃；第八步下料。

该技术存在的缺点是：(1)配制的氢氧化钠溶液去除油污能力差，刀片表面还存在油污；(2)自来水漂洗引入其它杂质离子会污染被清洗材料表面造成氧化影响涂层质量；(3)在第三步和第五步自来水漂洗能力差，不能确定是否把前道工序物质漂洗干净，就会造成出来的产品还残留氢氧化钠与草酸反应产生的白色盐垢；(4)第四步配制的草酸溶液会存在破坏WC－Co类的硬质合金刀片基体，会腐蚀氧化硬质合金基体表面上的Co，会造成WC－Co类的硬质合金刀片基体存在会出现表面局部脱Co，造成表面组织不均匀，使得硬质相形成疏松的骨架，使后期涂层不易粘附或涂层剥落；(5)第六步和第七步目的是为了烘干产品，但把这两部分开存在工艺时间长，效率低，刀片表面还偶尔还会残留污垢和水印并且在切风吹水时是敞开式噪音很大；(6)该清洗方法不能保证被清洗的产品在后期待涂层过程中存放多个工作日不被污染氧化，需要及时对清洗后的产品当日进行涂层加工；(7)该清洗方法对于一些无孔平板硬质合金数控刀片会存在水印，清洁度差，需通过更换大清洗料盘减少刀片表面接触面积，就能脱干产品表面的水份和水印洁净产品。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中采用超声波清洗机对于硬质合金数控刀片涂层前进行清洗时所存在的诸多缺陷与不足方法，本发明提供了一种用于硬质合金数控刀片涂层前的清洗方法。该清洗方法主要是通过利用超声波清洗功能，配制适合WC－Co类硬质合金数控刀片基体的1－5号清洗液，通过改进的超声波清洗工艺对涂层基体表面进行清洗。与现有的常规超声波清洗方法相比，1－5号清洗液及改进的超声波清洗工艺，具有不破坏硬质合金数控刀片基体组织功能，可以降低或减少清洗剂及清洗工艺对WC－Co类的硬质合金刀片基体表面上的Co的腐蚀和氧化，从而降低造成WC－Co类的硬质合金刀片基体出现表面局部脱Co影响表面组织不均匀使得硬质相形成疏松的骨架，来提高后期基体与涂层的结合力，降低涂层剥落风险，提高了硬质合金数控涂层刀片切削性能，延长了硬质合金数控涂层刀片使用寿命。

本发明采用如下技术方案，来实现发明目的。

一种用于硬质合金数控刀片涂层前的清洗方法，包括配制适合WC－Co类硬质合金数控刀片基体的1－5号清洗液，并通过改进的超声波清洗工艺对涂层基体表面进行清洗；所述的1号清洗液为强效碱性金属清洗液；所述的3号清洗液为弱碱性金属清洗液；所述的5号清洗液为含有抗氧化剂的清洗液；所述的2号和4号清洗液为纯水。

进一步地，所述1号清洗液以体积100份数计，含有4－6份体积的A溶液和4－6份体积的B溶液和92－88份体积的纯水；所述A溶液以质量百分比计，包含氢氧化钾15－30％、聚乙二醇1－5％、二甲基甜菜碱1－5％、聚羟酸1－5％，余量为纯水；所述B溶液以质量百分比计，包含氨基乙醇15－30％、聚氧乙烯脂肪胺5－15％、脂肪酰胺5－15％、氯化铵5－15％、椰油酸二乙醇酰胺1－5％、乙二醇1－5％，余量为纯水。

更进一步地，所述A溶液以质量百分比计，包含氢氧化钾20－25％、聚乙二醇2－4％、二甲基甜菜碱2－4％、聚羟酸2－4％，余量为纯水；所述B溶液以质量百分比计，包含氨基乙醇20－25％、聚氧乙烯脂肪胺8－12％、脂肪酰胺8－12％、氯化铵8－12％、椰油酸二乙醇酰胺2－4％、乙二醇2－4％，余量为纯水。

优选地，所述1号清洗液以体积100份数计，含有5份体积的A溶液和5份体积的B溶液和90份体积的纯水；所述A溶液以质量百分比计，包含氢氧化钾22％、聚乙二醇3％、二甲基甜菜碱3％、聚羟酸3％，余量为纯水；所述B溶液以质量百分比计，包含氨基乙醇22％、聚氧乙烯脂肪胺10％、脂肪酰胺10％、氯化铵10％、椰油酸二乙醇酰胺3％、乙二醇3％，余量为纯水。

进一步地，所述3号清洗液以体积100份数计，含有20－30份体积的的C溶液和2－4份体积的的D溶液和88－66份体积的纯水；所述C溶液以质量百分比计，包含氢氧化钾5－15％，余量为纯水；所述D溶液以质量百分比计，包含氨基乙醇15－30％、聚脂肪酰胺5－15％、乙氧基聚氧乙烯脂肪胺5－15％，余量为纯水。

更进一步地，所述C溶液以质量百分比计，包含氢氧化钾8－12％，余量为纯水；所述D溶液以质量百分比计，包含氨基乙醇20－25％、聚脂肪酰胺8－12％、乙氧基聚氧乙烯脂肪胺8－12％，余量为纯水。

优选地，所述3号清洗液以体积100份数计，含有25份体积的的C溶液和3份体积的的D溶液和72份体积的纯水；所述C溶液以质量百分比计，包含氢氧化钾10％，余量为纯水；所述D溶液以质量百分比计，包含氨基乙醇22％、聚脂肪酰胺10％、乙氧基聚氧乙烯脂肪胺10％，余量为纯水。

进一步地，所述5号清洗液以体积100份数计，含有2－5份体积的E溶液和98－95份体积的纯水；所述E溶液以质量百分比计，包含2－氨基乙醇5－15％，余量为纯水。

更进一步地，所述E溶液以质量百分比计，包含2－氨基乙醇8－12％，余量为纯水。

优选地，所述5号清洗液以体积100份数计，含有3.5份体积的E溶液和96.5份体积的纯水；所述E溶液以质量百分比计，包含2－氨基乙醇10％，余量为纯水。

进一步地，所述改进的超声波清洗工艺包括以下操作步骤：

S1、在超声波清洗机的1号清洗槽内加入1号清洗液，并设定该槽加热温度和超声漂洗时间。该1号清洗液是一种强效碱性金属清洗剂，可以强力清洗油污、去氧化膜、进行超声清洗具有预清洗、精密清洗作用，可以清洗抛光膏，可以脱脂去油、可以去除磨料和抛光化合物作用，能疏水脱氧、能从硬质合金中去除氧化膜变亮。

S2、在超声波清洗机的2号清洗槽内加入2号清洗液，设置该槽导电率监控值，开启自动补纯水开关。2号清洗液为纯水，当实际导电率高于设置该槽导电率监控值时，会自动把不干净的纯水排入过滤系统，并往该槽加入新的去离子纯水，直至导电率低于设置该槽导电率监控值停止该工作。

S3、在超声波清洗机的3号清洗槽内加入3号清洗液，并设定该槽加热温度和超声漂洗时间。该3号清洗液是一种弱碱性金属清洗剂，进行超声清洗，具有预清洗、精密清洗作用，能破乳化油脂等，可以去除硬质合金金属的顽固残留物，特别是适合碳化物的硬质合金材料。

S4、在超声波清洗机的4号清洗槽内加入4号清洗液，设置该槽导电率监控值，开启自动补纯水开关。4号清洗液为纯水，当实际导电率高于设置该槽导电率监控值时，会自动把不干净的纯水排入过滤系统，并往该槽加入新的去离子纯水，直至导电率低于设置该槽导电率监控值停止该工作。

S5、在超声波清洗机的5号喷淋清洗槽内加入5号清洗液。该5号清洗液含有抗氧化剂，5号清洗液作为喷淋的漂洗剂，进行超声喷淋具有缓蚀作用，专门用于硬质合金材料最后一次冲洗清洁的抗氧化缓蚀。

S6、在6号密闭切风吹水烘干槽内设置烘干温度。该槽功能是先进行热风切水吹干产品表面的大量水迹，再关闭门窗密闭进行烘干。

S7、设定清洗工艺流程：→1号清洗槽内强力超声、鼓泡、漂洗去油污氧化膜→2号清洗槽内纯水浸泡、超声鼓泡、漂洗→3号清洗槽内精清洗、浸泡超声鼓泡漂洗专门清洗硬质合金材料顽固污渍→4号清洗槽内纯水浸泡超声鼓泡漂洗→5号清洗槽内抗氧化超声喷淋→6号槽密闭切风吹水烘干。

S8、产品装篮，开启设备走清洗流程。

更进一步地，步骤S2和S4中所述的设置该槽导电率监控值为10μS。

更进一步地，步骤S1中所述的设定该槽加热温度为50－65℃，设定超声漂洗时间为6－7分钟。

更进一步地，步骤S3中所述的设定该槽加热温度为55－60℃，设定超声漂洗时间为4－6分钟。

更进一步地，步骤S6中所述的设置烘干温度为80－85℃。

更进一步地，以上所述的纯水均为去离子纯水。

硬质合金数控刀片经过上述清洗方法处理后，可保证涂层基体表面的清洁度，提高生产效率，同时还能保证清洗后在多个工作日内硬质合金数控刀片基体表面不被湿气氧化，从而提高了涂层与硬质合金数控刀片基体的结合强度，延长了硬质合金数控涂层刀片的使用寿命，降低了加工成本，避免了资源浪费，同时降低含重污染金属Co元素的废清洗液排放对水源土壤等环境的污染，符合绿色制造的发展要求。

有益效果：

(1)本发明所采用的1－5号清洗液及改进的超声波清洗工艺，具有不破坏硬质合金数控刀片基体组织功能，可以降低或减少清洗剂及清洗工艺对WC－Co类的硬质合金刀片基体表面上的Co的腐蚀和氧化，从而降低造成WC－Co类的硬质合金刀片基体出现表面局部脱Co影响表面组织不均匀使得硬质相形成疏松的骨架，来提高后期基体与涂层的结合力，降低涂层剥落风险，提高了硬质合金数控涂层刀片切削性能，延长了硬质合金数控涂层刀片使用寿命。

(2)本发明所公开的清洗改进工艺具有强力清洁功能，可以更高效清除硬质合金数控刀片表面的油脂、油污、腐蚀产物、残留杂质物等，保证了硬质合金数控刀片表面清洁度，并赋与表面一定的化学、物理特性，达到增加基体与涂层的附着力。

(3)本发明所公开的清洗改进工艺，在烘干脱水前增加了专门用于硬质合金材料最后一次冲洗喷淋清洁的5号清洗液，该5号清洗液为抗氧化缓蚀剂，具有缓蚀作用，提高了清洗后刀片抗氧化性功能，可以降低经清洗后的硬质合金数控刀片表面再度受湿气等的氧化污染程度，提高硬质合金数控刀片涂层前表面抗氧化性能，并能保证清洗后在多个工作日内硬质合金数控刀片表面在常温常压下不被湿气氧化的风险，降低了生产时限难度。

(4)本发明所公开的清洗改进工艺中，其中的水漂洗过程采用可控导电率技术，去离子纯水替换自来水，可以排除因水质污染被清洗材料表面造成氧化影响涂层质量，同时导电率的控制可以监测到该漂洗是否漂洗干净。

(5)本发明所公开的清洗改进工艺中，其中的烘干脱水采用密闭热风切水烘干系统，可以快速起到烘干脱水作用，并且脱水效果好，效率高、也能降低噪音职业病。

(6)本发明所公开的清洗改进工艺，不需通过更换大清洗料盘就能清洗干净产品，并且可以多放几个装有产品的清洗料盘同时清洗，大大提升了清洗效率。

(7)采用本发明所公开的清洗改进工艺，可降低加工成本，避免了资源浪费，同时可降低含重污染金属Co元素的废清洗液排放对水源土壤等环境的污染，符合了绿色制造的发展要求。

附图说明

图1为采用本发明实施例1所述的1－5号清洗液及改进的超声波清洗工艺对硬质合金刀片基体清洗后的显微照片。

图2为采用本发明实施例2所述的1－5号清洗液及改进的超声波清洗工艺对硬质合金刀片基体清洗后的显微照片。

图3为采用本发明实施例3所述的1－5号清洗液及改进的超声波清洗工艺对硬质合金刀片基体清洗后的显微照片。

图4为采用对比例1所述的公开号为CN1219603A的发明专利申请技术对硬质合金刀片基体进行清洗后的显微照片。

图5为采用对比例2所述的超声波清洗机常规清洗技术对硬质合金刀片基体进行清洗后的显微照片。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。

实施例1：硬质合金数控刀片涂层前的清洗

具体操作步骤以下：

S1、在超声波清洗机的1号清洗槽内加入1号清洗液(强效碱性金属清洗液)，并设定该槽加热温度为60℃，设定超声漂洗时间为6.5分钟；

1号清洗液的配制：将5L的A溶液、5L的B溶液和90L的去离子纯水充分混和，得到100L的1号清洗液；其中：A溶液以质量百分比计，包含氢氧化钾22％、聚乙二醇3％、二甲基甜菜碱3％、聚羟酸3％，余量为纯水；B溶液以质量百分比计，包含氨基乙醇22％、聚氧乙烯脂肪胺10％、脂肪酰胺10％、氯化铵10％、椰油酸二乙醇酰胺3％、乙二醇3％，余量为纯水。

S2、在超声波清洗机的2号清洗槽内加入2号清洗液，所述的2号清洗液为去离子纯水，设置该槽导电率监控值为10μS，开启自动补去离子纯水开关；

S3、在超声波清洗机的3号清洗槽内加入3号清洗液(弱碱性金属清洗液)，并设定该槽加热温度为58℃，设定超声漂洗时间为5分钟；

3号清洗液的配制：将25L的C溶液和3L的D溶液和72L的去离子纯水充分混和，得到100L的3号清洗液；其中：C溶液以质量百分比计，包含氢氧化钾10％，余量为纯水；D溶液以质量百分比计，包含氨基乙醇22％、聚脂肪酰胺10％、乙氧基聚氧乙烯脂肪胺10％，余量为纯水。

S4、在超声波清洗机的4号清洗槽内加入4号清洗液，所述的4号清洗液为去离子纯水，设置该槽导电率监控值为10μS，开启自动补去离子纯水开关；

S5、在超声波清洗机的5号喷淋清洗槽内加入5号清洗液(抗氧化剂的清洗液)；

5号清洗液的配制，将3.5L的E溶液和96.5L的去离子纯水充分混和，得到100L的5号清洗液；其中：E溶液以质量百分比计，包含2－氨基乙醇10％，余量为纯水。

S6、在6号密闭切风吹水烘干槽内设置烘干温度为82℃；

S7、在设备操作界面上设定清洗工艺流程：→1号清洗槽内强力超声、鼓泡、漂洗去油污氧化膜→2号清洗槽内纯水浸泡、超声鼓泡、漂洗→3号清洗槽内精清洗、浸泡超声鼓泡漂洗专门清洗硬质合金材料顽固污渍→4号清洗槽内纯水浸泡超声鼓泡漂洗→5号清洗槽内抗氧化超声喷淋→6号槽密闭切风吹水烘干；

S8、产品装篮，开启设备走清洗流程。

采用本实施例1清洗工艺，对硬质合金刀片基体清洗后的显微照片见图1。

从该图1可以明显看出：硬质合金刀片基体清洗效果很好，表面无脱Co现象，表面组织均匀，硬质相紧密，由此可提高后期基体与涂层的结合力，降低涂层剥落风险，提高硬质合金数控涂层刀片切削性能，延长硬质合金数控涂层刀片使用寿命。

实施例2：硬质合金数控刀片涂层前的清洗

具体操作步骤以下：

S1、在超声波清洗机的1号清洗槽内加入1号清洗液(强效碱性金属清洗液)，并设定该槽加热温度为50℃，设定超声漂洗时间为7分钟；

1号清洗液的配制：将6L的A溶液、6L的B溶液和88L的去离子纯水充分混和，得到100L的1号清洗液；其中：A溶液以质量百分比计，包含氢氧化钾30％、聚乙二醇5％、二甲基甜菜碱5％、聚羟酸5％，余量为纯水；B溶液以质量百分比计，包含氨基乙醇30％、聚氧乙烯脂肪胺15％、脂肪酰胺15％、氯化铵15％、椰油酸二乙醇酰胺5％、乙二醇5％，余量为纯水。

S2、在超声波清洗机的2号清洗槽内加入2号清洗液，所述的2号清洗液为去离子纯水，设置该槽导电率监控值为10μS，开启自动补去离子纯水开关；

S3、在超声波清洗机的3号清洗槽内加入3号清洗液(弱碱性金属清洗液)，并设定该槽加热温度为55℃，设定超声漂洗时间为6分钟；

3号清洗液的配制：将30L的C溶液、4L的D溶液和66L的去离子纯水充分混和，得到100L的3号清洗液；其中：C溶液以质量百分比计，包含氢氧化钾15％，余量为纯水；D溶液以质量百分比计，包含氨基乙醇30％、聚脂肪酰胺15％、乙氧基聚氧乙烯脂肪胺15％，余量为纯水。

S4、在超声波清洗机的4号清洗槽内加入4号清洗液，所述的4号清洗液为去离子纯水，设置该槽导电率监控值为10μS，开启自动补去离子纯水开关；

S5、在超声波清洗机的5号喷淋清洗槽内加入5号清洗液(抗氧化剂的清洗液)；

5号清洗液的配制，将5L的E溶液和95L的去离子纯水充分混和，得到100L的5号清洗液；其中：E溶液以质量百分比计，包含2－氨基乙醇15％，余量为纯水。

S6、在6号密闭切风吹水烘干槽内设置烘干温度为80℃；

S7、在设备操作界面上设定清洗工艺流程：→1号清洗槽内强力超声、鼓泡、漂洗去油污氧化膜→2号清洗槽内纯水浸泡、超声鼓泡、漂洗→3号清洗槽内精清洗、浸泡超声鼓泡漂洗专门清洗硬质合金材料顽固污渍→4号清洗槽内纯水浸泡超声鼓泡漂洗→5号清洗槽内抗氧化超声喷淋→6号槽密闭切风吹水烘干；

S8、产品装篮，开启设备走清洗流程。

采用本实施例2清洗工艺，对硬质合金刀片基体清洗后的显微照片见图2。

从该图2可以明显看出：因所用到的1、3、5号清洗液浓度均较高，清洗后的表面出现了局部点状脱Co现象，表明清洗稍过量了。但表面组织较为均匀，硬质相较为紧密，由此同样可提高后期基体与涂层的结合力，降低涂层剥落风险，提高硬质合金数控涂层刀片切削性能，延长硬质合金数控涂层刀片使用寿命。

实施例3：硬质合金数控刀片涂层前的清洗

具体操作步骤以下：

S1、在超声波清洗机的1号清洗槽内加入1号清洗液(强效碱性金属清洗液)，并设定该槽加热温度为65℃，设定超声漂洗时间为6分钟；

1号清洗液的配制：将4L的A溶液、4L的B溶液和92L的去离子纯水充分混和，得到100L的1号清洗液；其中：A溶液以质量百分比计，包含氢氧化钾15％、聚乙二醇1％、二甲基甜菜碱1％、聚羟酸1％，余量为纯水；B溶液以质量百分比计，包含氨基乙醇15％、聚氧乙烯脂肪胺5％、脂肪酰胺5％、氯化铵5％、椰油酸二乙醇酰胺1％、乙二醇1％，余量为纯水。

S2、在超声波清洗机的2号清洗槽内加入2号清洗液，所述的2号清洗液为去离子纯水，设置该槽导电率监控值为10μS，开启自动补去离子纯水开关；

S3、在超声波清洗机的3号清洗槽内加入3号清洗液(弱碱性金属清洗液)，并设定该槽加热温度为60℃，设定超声漂洗时间为4分钟；

3号清洗液的配制：将20L的C溶液、2L的D溶液和88L的去离子纯水充分混和，得到100L的3号清洗液；其中：C溶液以质量百分比计，包含氢氧化钾5％，余量为纯水；D溶液以质量百分比计，包含氨基乙醇15％、聚脂肪酰胺5％、乙氧基聚氧乙烯脂肪胺5％，余量为纯水。

S4、在超声波清洗机的4号清洗槽内加入4号清洗液，所述的4号清洗液为去离子纯水，设置该槽导电率监控值为10μS，开启自动补去离子纯水开关；

S5、在超声波清洗机的5号喷淋清洗槽内加入5号清洗液(抗氧化剂的清洗液)；

5号清洗液的配制，将2L的E溶液和98L的去离子纯水充分混和，得到100L的5号清洗液；其中：E溶液以质量百分比计，包含2－氨基乙醇5％，余量为纯水。

S6、在6号密闭切风吹水烘干槽内设置烘干温度为85℃；

S7、在设备操作界面上设定清洗工艺流程：→1号清洗槽内强力超声、鼓泡、漂洗去油污氧化膜→2号清洗槽内纯水浸泡、超声鼓泡、漂洗→3号清洗槽内精清洗、浸泡超声鼓泡漂洗专门清洗硬质合金材料顽固污渍→4号清洗槽内纯水浸泡超声鼓泡漂洗→5号清洗槽内抗氧化超声喷淋→6号槽密闭切风吹水烘干；

S8、产品装篮，开启设备走清洗流程。

采用本实施例3清洗工艺，对硬质合金刀片基体清洗后的显微照片见图3。

从该图3可以明显看出：清洗后的表面虽无脱Co现象，表面组织均匀，硬质相紧密，但因所用到的1、3、5号清洗液浓度均较小，从图3中也可明显看到清洗后的表面有多处发黑之处，表明存在着有油污或污染颗粒还粘附在基体表面，对后期基体与涂层的结合力下降及涂层剥落，存在着一定的风险。

对比例1

采用已公开的CN1219603A的发明申请技术，对硬质合金刀片基体进行清洗，硬质合金刀片基体清洗后的显微照片见图4。

从该图4可以明显看出：硬质合金刀片基体清洗不当，出现表面局部脱Co，造成表面组织不均匀，特别是Co相的不均匀脱落，使得硬质相形成疏松的骨架，也使得涂层不易粘附而剥落。

对比例2：

采用超声波清洗机进行常规清洗，清洗工艺流程方法为：第一步产品装篮上料；第二步在1号清洗槽内配制PH为8的氢氧化钠水溶液，设定槽内温度为60－65℃，进行460秒超声漂洗去油污垢；第三步在2号槽内加入自来水，设定槽内温度为30－35℃，漂洗去污；第四步在3号槽内配制PH为6的草酸溶液，设定槽内温度为50－60℃，进行420秒的超声漂洗除去产品表面氧化物；第五步在4号槽内加入自来水，设定槽内温度50－60℃进行漂洗去污；第六步在5号槽内压缩空气吹干切水切风次数为24次；第七步在热风隧道干燥烘干，烘干温度设定为90℃；第八步下料。硬质合金刀片基体清洗后的显微照片见图5。

从该图5可以明显看出：用本对比例2所述方法清洗后的刀片基体表面，有多处不规则的白色盐垢存在，这是由于残留氢氧化钠与草酸反应生成白色盐垢所致；同时隐隐可看到基体表面有的地方颜色偏暗，这说明还存余有油污，存在油污是由于所配制的PH为8的氢氧化钠水溶液去除油污能力差而致。基体表面存有白色盐垢和/或油污对后期基体与涂层的结合力下降及涂层剥落存在着风险。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都涵盖在本发明范围内。

Claims (7)

1.一种用于硬质合金数控刀片涂层前的清洗方法，其特征在于：配制适合WC－Co类硬质合金数控刀片基体的1－5号清洗液，通过改进的超声波清洗工艺对涂层基体表面进行清洗；所述的1号清洗液为强效碱性金属清洗液；所述的3号清洗液为弱碱性金属清洗液；所述的5号清洗液为含有抗氧化剂的清洗液；所述的2号和4号清洗液为纯水；

所述1号清洗液以体积100份数计，含有4－6份体积的A溶液和4－6份体积的B溶液和92－88份体积的纯水；所述A溶液以质量百分比计，包含氢氧化钾15－30％、聚乙二醇1－5％、二甲基甜菜碱1－5％、聚羟酸1－5％，余量为纯水；所述B溶液以质量百分比计，包含氨基乙醇15－30％、聚氧乙烯脂肪胺5－15％、脂肪酰胺5－15％、氯化铵5－15％、椰油酸二乙醇酰胺1－5％、乙二醇1－5％，余量为纯水；

所述3号清洗液以体积100份数计，含有20－30份体积的C溶液和2－4份体积的D溶液和88－66份体积的纯水；所述C溶液以质量百分比计，包含氢氧化钾5－15％，余量为纯水；所述D溶液以质量百分比计，包含氨基乙醇15－30％、聚脂肪酰胺5－15％、乙氧基聚氧乙烯脂肪胺5－15％，余量为纯水；

所述5号清洗液以体积100份数计，含有2－5份体积的E溶液和98－95份体积的纯水；所述E溶液以质量百分比计，包含2－氨基乙醇5－15％，余量为纯水；

所述硬质合金数控刀片为WC－Co类硬质合金数控刀片。

2.根据权利要求1所述的一种用于硬质合金数控刀片涂层前的清洗方法，其特征在于：所述改进的超声波清洗工艺包括以下操作步骤：

S1、在超声波清洗机的1号清洗槽内加入1号清洗液，并设定该槽加热温度和超声漂洗时间；

S2、在超声波清洗机的2号清洗槽内加入2号清洗液，设置该槽导电率监控值，开启自动补纯水开关；

S3、在超声波清洗机的3号清洗槽内加入3号清洗液，并设定该槽加热温度和超声漂洗时间；

S4、在超声波清洗机的4号清洗槽内加入4号清洗液，设置该槽导电率监控值，开启自动补纯水开关；

S5、在超声波清洗机的5号喷淋清洗槽内加入5号清洗液；

S6、在6号密闭切风吹水烘干槽内设置烘干温度；

S7、设定清洗工艺流程：→1号清洗槽内强力超声、鼓泡、漂洗去油污氧化膜→2号清洗槽内纯水浸泡、超声鼓泡、漂洗→3号清洗槽内精清洗、浸泡超声鼓泡漂洗专门清洗硬质合金材料顽固污渍→4号清洗槽内纯水浸泡超声鼓泡漂洗→5号清洗槽内抗氧化超声喷淋→6号槽密闭切风吹水烘干；

S8、产品装篮，开启设备走清洗流程。

3.根据权利要求2所述的一种用于硬质合金数控刀片涂层前的清洗方法，其特征在于：步骤S2和S4中所述的设置该槽导电率监控值为10μS。

4.根据权利要求2所述的一种用于硬质合金数控刀片涂层前的清洗方法，其特征在于：步骤S1中所述的设定该槽加热温度为50－65℃，设定超声漂洗时间为6－7分钟。

5.根据权利要求2所述的一种用于硬质合金数控刀片涂层前的清洗方法，其特征在于：步骤S3中所述的设定该槽加热温度为55－60℃，设定超声漂洗时间为4－6分钟。

6.根据权利要求2所述的一种用于硬质合金数控刀片涂层前的清洗方法，其特征在于：步骤S6中所述的设置烘干温度为80－85℃。

7.根据权利要求1－2任一所述的一种用于硬质合金数控刀片涂层前的清洗方法，其特征在于：所述的纯水均为去离子纯水。

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