化学除油这个过程,说白了就是靠热碱溶液把零件表面厚厚的油膜给分解掉。首先利用碱溶液把油脂“拆”成可溶性小分子,然后通过皂化和乳化双重作用把它带走。这种工艺不需要复杂设备,操作简便,成本也低,而且还很安全,大家都说是“懒人级”前处理。 皂化反应就是把动植物油给“吃干抹净”。我们把沾了油的零件丢进热碱液里,油脂分子立刻和NaOH发生反应。具体过程是:RCOO)₃C₃H₅和NaOH进行反应,生成RCOONa和C₃H₅(OH)₃。这时候就产生了硬脂酸钠,也叫肥皂。肥皂有亲水不亲油的特性,它能把油膜一点点拖进溶液里。 NaOH虽然皂化力强,但润湿和乳化能力却不太好。所以在使用时要小心,它会让黄铜变色,铝件变灰。而且如果浓度太高,零件表面还可能形成一层黑色钝化膜,影响后续电镀的效果。所以氢氧化钠通常只占配方中的一小部分,含量通常不超过100 g/L。 乳化则是针对那些“不可皂化油”,比如矿物油、防锈油、润滑脂这些油类来说的。这时候就需要表面活性剂登场了。表面活性剂能降低油和水之间的界面张力,让油滴被撕成纳米级小珠分散在溶液中。OP-10、FM、6501这些乳化剂都挺常用的。需要注意的是乳化剂不是越多越好,过量了就会产生大量泡沫,影响后续电镀。 化学除油液里面通常含有多种成分:NaOH、Na₂CO₃、Na₃PO₄、焦磷酸钠、硅酸钠、硼酸钠、EDTA还有柠檬酸钠等等。每种成分都有不同的作用:NaOH负责皂化反应;磷酸盐缓冲硬水;螯合钙镁离子;硅酸钠给铝镁锌穿保护衣;还能抗絮凝作用;而乳化剂则把剩下的油给带走。 温度和搅拌是影响整个过程的关键因素。温度一般控制在85–95℃之间(黑色金属)或者70–80℃之间(有色金属)。搅拌方式机械搅拌效果最好,能让油滴无处可逃,从而提高除油速度30%。 如果化学除油后直接用冷水冲洗,肥皂膜或者硅酸膜可能会重新附着在零件表面。正确做法是先用60℃热水冲洗去除肥皂和硅酸膜,再用流动冷水冲洗掉残留膜层。 如果配方里含有硅酸钠成分,最后再用含磷酸钠的弱碱液轻扫一遍就可以了。 最后给大家提个醒:如果零件表面油污是以矿物油为主或者有很厚的黄油涂层时,最好先进行机械打磨或者用有机溶剂处理一下再进入化学除油步骤。这样可以避免因为乳化力不足导致的一些问题发生。