汽车不锈钢紧固件新型抛光工艺的研究和应用

0 前言

为了提高紧固件的生产效率，采用化学抛光替代原使用的研磨工艺。经过实验室试验，中试试验，放大试验过程，确定化学抛光的最佳工艺为：脱脂—漂洗—活化—漂洗—热水漂洗—吹干。以及正常使用时的指标数据。

不锈钢紧固件在工业生产及生活中随处可见，因其结构简单、链接可靠、操作和装拆方便等特点被广泛应用于机械、家具、建筑、化工、船舶等领域

。

不锈钢紧固件在成型时，因为快速镦锻导致温度较高，从而导致使用的冷镦油或温镦油残留在紧固件表面，形成较厚的氧化皮。需要抛光工艺将其表面的氧化皮去除。

抛光工艺主要分为化学抛光，机械抛光和电化学抛光。化学抛光是使用化学药剂对不锈钢紧固件表面进行化学侵蚀的过程。不锈钢表面上的围观突起处在化学抛光液中溶解速度远大于微观凹下处，通过一段时间的侵蚀，不锈钢表面成为平滑光亮的表面。机械抛光是指零件在装有抛光剂的设备中进行高速旋转，机械抛光也称为研磨。

研磨过程是由金属微粒的机械切削作用和化学现象相结合完成的。目的在于彻底清除不锈钢紧固件表面的污垢层和氧化层，提高零件表面的光洁度

。经过研磨后，不锈钢制件可以得到平整的外表面。

研磨仅适用于简单工件，其效果也因所使用的材料而异，为达到光亮的效果，一般需要研磨5-6小时，消耗时间过长，导致生产效率过低。除此之外，研磨过程中存在很多问题：(1)研磨液中的化学成分，如胺、酸等有毒成分对环境和人体的伤害很大；(2)研磨液不能重复利用，废液较多。

紧固件的加工过程为：线材—草酸润滑—冷镦/温镦—研磨—搓牙/攻牙—洗光，其中研磨时间较长，且研磨液研磨一次后就需要更换新的药剂，生产效率低且产生废液较多，综合使用成本较高。

在测试过程中，发现第一槽仅用5% 的脱脂剂，除油效果有所欠佳，在此基础上加入5% 片碱，其清洗能力可以达到100%。并且在批量试验中，发现(1)脱脂剂具有反乳化效果，可以通过及时的撇油，以达到增加脱脂槽使用寿命的效果；(2)可以将活化槽分为两个槽，以保证第二个活化槽中油污较少，避免降低槽液的使用寿命，增加槽液的更换周期。

为提高生产效率并满足环保要求，将研磨工艺改进为化学抛光。

1 材料选择和监控方法

1.1 材料选择

目前不锈钢的研磨药剂主要是氢氟酸等无机酸，虽然可以保证研磨后紧固件表面的光亮度，但是需要研磨时间需要达到5-6个小时，并且在研磨过程中由于零件相互碰撞会产生大量的热，导致氢氟酸快速挥发，危害工人的身体健康。为了提高生产效率和避免影响工人的健康，选择不含氢氟酸的抛光剂，并采用加温的方式进行活化。为确定最佳活化工艺，先确定活化的温度，将抛光剂配置成20%的工作液，分别在常温、35℃、45℃、55℃、65℃条件下进行氧化皮去除能力对比。去除氧化皮的试验方法：将相同的紧固件放置在100mL，20% 抛光剂工作液中，浸泡30min，目测观察。具体结果见表2。

1.2 监控方法

主要监控槽液的酸碱度和浓度，其检测方法为：

碱度滴定方法：将待测液冷却至室温，用移液管移取5mL待测液置于250mL锥形瓶中，加50mL蒸馏水，再滴加2滴甲基橙指示剂，用0.1mol/L盐酸滴定，直至溶液恰好由黄色变为橙色，记下此时所消耗的盐酸体积V(mL)。

测试结果：

槽液浓度(%)= C×V×a

式中，C—配制的盐酸/氢氧化钠溶液的实际浓度，mol/L

充分利用乡村的特有景观，将农业生产与乡村本土文化结合起来，积极促进产业和文化的发展。一方面增加田园景观的观赏性，延伸观光旅游的项目，例如特色花海、农田景观等，呈现特有的乡村自然生态环境，扩大增值效益。另一方面，要切实保障田园综合体的发展需求，即坚持“姓农、务农、为农、兴农”不动摇，保护农村生态环境，为当地居民打造出良好的生产、生活、生态空间[2]。

V—消耗的盐酸/氢氧化钠体积，mL

为进一步确保化学抛光替代机械抛光的可行性，我们在现场用手工小线进行了中试放大试验。

可以发现，增加增加活化时间，通过合理分配药剂的比例可以明显改善孔内的清洗情况；

2 工艺试验

紧固件化学抛光的工艺：脱脂清洗—漂洗—活化—漂洗—热水漂洗—吹干。

董氏还十分强调君子、小人之辩，这是他一贯的主张。嘉靖五年(1526)他主考会试时，就以之作为选拔举子的标准。他在《会试录后序》中说：

2.1 实验室阶段试验

紧固件由于成型过程中使用冷镦油/温镦油，其表面有大量的油污和氧化皮，需要将表面的污染物清洗干净，以保证后续工艺的正常处理，保证产品可以合格出厂。

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2.1.1 脱脂工艺

目前不锈钢大部分使用酸性清洗剂进行脱脂。酸性清洗一般常温下进行，可以去除一部分紧固件表面的油污和氧化皮，但是酸性清洗主要含有一些硝酸等无机酸，易造成环境污染，对人体产生危害。我们从环保和安全的角度出发，采用碱性清洗剂进行脱脂，这个步骤主要去除紧固件表面的油污，减轻活化(即抛光)步骤中的清洗压力。为确定最佳的脱脂工艺，将脱脂剂配置成5%的工作液，分别在常温、35℃、45℃、55℃、65℃条件下进行清洗力测试。结果见表格1。表格1的结果显示：温度越高，清洗力越高；但当温度达到55℃时，再提高温度，对清洗力的影响很小。为了避免清洗剂过度挥发和节省能源，采用55℃进行脱脂清洗。

2.1.2 活化工艺

例(10)：Then for the next two hundred years the family tree shows a succession of soldiers— noble, high-spirited fellows, who always went into battle singing, right behind the army, and always went our a-whooping, right ahead of it.

目前我们公司产品有上千种零件，为使实验结果可用于大多数产品中，主要选择以下几种零件：内六角螺丝和外六角螺丝。这几种零件主要是内孔零件，表面的氧化皮和油污较多，清洗较为困难，具有代表性。

表2的结果显示，当温度达到55℃时，去除氧化皮的能力最强，所以活化温度选择55℃。

因为仅使用20% 的抛光剂，氧化皮达不到全部去除的效果，通过与其他药剂进行复配对比，最终发现抛光剂与硝酸进行复配，可以提高抛光剂去除零件表面氧化皮的能力。通过大量的配比实验，最终结果显示，抛光剂：硝酸=15%：10%(质量比)时，在55℃条件下，浸泡30min，可以完全去除零件表面的油污和氧化皮。

2.2 中试实验

a—滴定系数

一共五个槽，每个槽300L。第一槽为脱脂槽，添加15kg 脱脂剂；第二槽为漂洗槽，使用常温的自来水即可；第三槽为活化槽，添加45kg 抛光剂和30kg硝酸；第四槽为漂洗槽，使用常温的自来水即可；第五槽为热水槽，温度为90℃。

(3)利用天然中草药预防肉鸡疫病，能有效提高肉鸡的生产性能，改善鸡肉的品质和风味，且不存在药物残留，不易 产生耐药性。

在网约车领域如何通过负面清单模式划分出公共利益与私人利益的边界，确保公共利益优先，成为通过市场力量参与社会合作治理形成良性循环的最佳选择。从经济学者的角度来看，“(基于ICT 驱动的网约车对出租汽车行业的颠覆性创新结果)形成了约车效率高、消费公开化和对现有市场具有颠覆性的新业态，新业态对市场的颠覆性主要体现在重塑低端出租汽车市场、创造‘专车’新市场和发展‘拼车’新市场。”[19]它最终的实际效果是促进了社会整体公共利益的协调进步。公共利益是国家公共政策制定的出发点和终极目标，它“被立法机关和法院视为与整个国家和社会根本有关的原则和标准”。[20]

酸度滴定方法：将待测液冷却至室温，用移液管移取1mL的待测液置于250mL锥形瓶中，加50mL蒸馏水，再滴加2滴溴酚蓝指示剂，用0.1mol/L氢氧化钠滴定，直至溶液恰好由黄色变为蓝紫色，记下此时所消耗的氢氧化钠体积V(mL)。

可以发现，清洗效果不理想，个别孔内有明显黑斑，清洗不干净，

那是一个中国工业设计呼之欲出的年代，也是一段工业设计根植中国大地的激情燃烧的岁月。1979年，50余位电子、轻工、国防科工等领域的专家发出成立中国工业设计协会的倡议；1982年中央工艺美院、北京理工大学、西北工业大学等数十所大学首次开设工业设计专业；北京市科学技术委员会开启了“工业设计示范工程”，致力于中国企业产品设计的提升与品牌的塑造。

于是便有了故事开始的一幕。美娟死而复生、生而复死，让凌薇六神无主，以至于都没有发现吊唁美娟的人群里除了安安和梁诚，没有一个是她认识的。其实她认识的至少还有美娟的父母。但是她太害怕，所以她没想到，殡仪馆那些出现又很快消失的人们不过是一群请来的群众演员。

2.3 放大实验

根据中试时，脱脂槽中脱脂剂：片碱=5%：5%(质量比)，活化槽中抛光剂：硝酸=15%：10%(质量比)，进行配槽，在放大批量时，根据一段时间的监控酸碱度和浓度，以确定最终的极限值(即低于极限值，则会增加清洗不合格率)。

我们通过定期监控，取液进行检测，并监控清洗后零件的外观状态，具体监控数据见图1。最终确定脱脂槽的碱度极限值为38点，活化1槽酸度极限值为210点，活化2槽酸度极限值为210点。

下图为最终的清洗效果：可以看出，通过调整工艺和药剂的配比，调整滴定浓度，可以极大的改善清洗效果；

矿石中金主要以自然金、碲金银矿等独立矿物形式存在，与金属硫化物紧密共生，多以微细粒包裹金形式赋存于黄铁矿，硫化物含量较高会抑制金的富集。钨矿物主要为白钨矿和黑钨矿，含钙矿物方解石、磷灰石及重晶石等矿物会对钨矿物的浮选富集造成不利影响。

不仅如此，“全面二胎”也遭遇到现实问题。虽然66%的家庭有计划或已经生育二胎，相比2016年也提升了7个百分点，但还是有超半数家庭表示经济压力是横亘在生育二胎之路的绊脚石。养二胎不仅要花费更多的金钱，父母的时间、精力也有限。并且，目前国家在鼓励生育二胎的相关优惠政策上，比如备受关注的财政补贴、幼儿教育、义务教育等多个方面，还需不断优化和完善。

治疗心衰这个原发病，应积极应用最大耐受剂量的β受体阻滞剂、普利类药物和/或醛固酮抑制剂以改善心功能；及时纠正水电解质紊乱和酸碱失衡的状态，并注意适量增加高蛋白饮食。切忌一味服用利尿剂而不积极改善心脏功能，要标本兼治才行。

经济效益核算：

目前此工艺已使用2年时间，数据在极限值之上时，化学抛光后的紧固件均达到要求。

根据公司的发展规划，项目从 2020年 2月开始实施，项目总投资720万元(其中研发费用 260 万元) ，达产后一条在制线实现年清洗22000吨的规模。预计在此条在制线代替研磨环保费用和药剂资源每年可以节省200万左右；

此次项目的研发给不锈钢螺栓的清洗方式添加了另一种可能，我们在这条路上进行不断的尝试，计划未来逐步的替代传统抛光作业，提高清洗资源场地的利用率。目前传统的清洗方式，多采用抛光机抛光作业，抛光研磨噪声大。研磨剂对作业环境危害大，企业每年需要对环保投入较大的资金，此次通过在制的清洗，可以降低一级危险品的排放，降低研磨药剂的使用，项目可以带动不锈钢清洗产业的发展，项目有利于传统制造业领域高新技术的产业化，提升相关产品的质量和产业层次。 提高企业其国际竞争力，项目对企业经济和产业结构调整具有积极的意义，对促进人员就业、社会稳定和保护环境具有重要的意义。

3 结果与讨论

(1)化学抛光可以替代机械抛光(即研磨工艺)，可以极大的提高生产效率，并且零件外观可达到研磨的效果；

(2)脱脂采用碱性清洗剂，安全环保，最佳工艺为脱脂剂：片碱=5%：5%(质量比)，温度：55℃，时间：30min，极限碱度：38点；

(3)活化最佳工艺为抛光剂：硝酸=15%：10%(质量比)，温度：55℃，时间：30min，极限酸度：210点。

[1]张述林, 王晓坡, 陈世波. 不锈钢抛光[J]. 电镀与环保, 2006, 26(3): 34-35.

[2]王国栋, 徐尚超, 王先强等. 螺纹紧固件工程应用研究[J]. 机械制造, 2020, 58(2): 67-68.

[3]张宏君. 研磨、珩磨、抛光技术在机械制造中的应用[J]. 黑龙江科学, 2021, 12(8):108-109.