DE102005050556B3 - Method for cleaning parts made from aluminum or magnesium comprises contacting the parts with a first aqueous solution containing a first fatty alcohol-based composition and contacting the surface with a second aqueous solution - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung metallhaltiger Teile, insbesondere von aluminium- oder magnesiumhaltigen Teilen, sowie die Verwendung von Reinigungslösungen für metallhaltige Teile, insbesondere aluminium- oder magnesiumhaltige Teile.The The present invention relates to a process for purifying metal-containing Parts, in particular parts containing aluminum or magnesium, as well as the use of cleaning solutions for metal-containing parts, in particular aluminum or magnesium parts.
Viele metallhaltige Produkte, die entweder insgesamt aus Metallen, wie bspw. Aluminium oder Magnesium, gefertigt sind, oder aber eine metallhaltige Oberfläche aufweisen, werden im Laufe ihrer Verwendung verschmutzt oder weisen mit der Zeit Alterungssuren auf. Auch wenn diese Teile in ihrer Funktion eventuell nicht beeinträchtigt sind, so ist es dennoch – bspw. aus optischen Gründen – oftmals notwendig, die Teile zu reinigen. Solche Teile werden bspw. im Fahrzeugbau verwendet, wie bspw. Getriebe, Motor- oder Karosserieteile, ferner kommen Bauteile in der Luft- und Raumfahrttechnik, bei Waschmaschinen, Spülmaschinen etc., in Betracht, also alle Gebiete, die aluminium- oder magnesiumhaltige Bauteile einsetzen.Lots metal-containing products, either of metals in total, such as For example, aluminum or magnesium, are made, or a metal-containing surface have become dirty or show in the course of their use over time, aging cures on. Even if these parts in their function may not be affected are, so it is still - for example. for visual reasons - often necessary to clean the parts. Such parts are, for example, in vehicle construction used, such as. Transmission, engine or body parts, also come components in the aerospace industry, in washing machines, dishwashers etc., ie, all areas, the aluminum or magnesium-containing components deploy.
Nicht zuletzt aus umwelttechnischen Gründen besteht seit längerer Zeit das Bedürfnis, verschmutzte Teile oder Komponenten nicht einfach durch neue identische Teile zu ersetzen, sondern die Teile zu reinigen, um einerseits die Entsorgungskosten der alten Teile und andererseits Energie und Rohstoffe für die Herstellung der neuen Ersatzteile zu sparen. Selbst gegenüber der indirekten Verwertung als Rohstoff bietet das direkte Recycling von Teilen einen Vorteil hinsichtlich der Einsparung von Energie und Ressourcen.Not last for environmental reasons exists for a long time Time the need dirty parts or components not simply by new identical ones Parts to replace, but to clean the parts, on the one hand the disposal costs of the old parts and on the other hand energy and Raw materials for to save the production of new spare parts. Even compared to the indirect recycling as a raw material offers direct recycling Parts of an advantage in terms of energy savings and Resources.
Ferner sind oftmals neue Ersatzteile für die gleichen alten Komponenten nicht oder nicht mehr auf Lager vorhanden, so dass diese dann mit erheblichem Aufwand neu gefertigt werden müssten. Hierzu fehlen jedoch oftmals nicht nur die notwendigen Werkzeuge und Fertigungsmaschinen, sondern auch Informationen über die tatsächliche Zusammensetzung der Teile bzw. Komponenten. Daher können die alten Produkte und Komponenten nicht lediglich durch neu gefertigte Komponenten ausgetauscht werden. Auch aus diesem Grund besteht das Bedürfnis, die alten verschmutzten Komponenten zu reinigen und sie ihrem ursprünglichen Verwendungszweck wieder zuzuführen.Further are often new spare parts for the same old components are not or no longer available in stock, so that they are then rebuilt with considerable effort would. However, often not only the necessary tools are missing and manufacturing machinery, but also information about the actual Composition of the parts or components. Therefore, the old ones Products and components not just by newly manufactured components be replaced. Also for this reason there is a need, the Clean old contaminated components and replace them with their original ones Reuse purpose.
Ferner bietet die Aufarbeitung von Altteilen den Vorteil, dass die betreffenden Komponenten nicht auf Lager produziert werden müssen, wodurch auch Fertigungs- und Lagerkosten eingespart werden können.Further The remanufacturing of old parts offers the advantage that the relevant Components do not have to be produced in stock, which and storage costs can be saved.
Voraussetzung für ein effektives Reinigen und Recyceln gebrauchter Teile ist, dass diese gereinigten Teilen alle qualitativen Standards eines neuen Teils erreichen. Insbesondere bei komplexen Komponenten bei Automobilteilen, wie Getrieben, Achsen, Motoren und Anbauteilen, ist die Teilequalität von entscheidender Bedeutung. Dabei ist es – neben einer qualifizierten Demontage der Teile – insbesondere wichtig, diese zum Teil sehr alten und entsprechend verschmutzten oder sogar korrodierten Teile so zu reinigen, dass die Funktion und das Gefüge des Materials nicht verändert wird.requirement for a Effective cleaning and recycling of used parts is that these cleaned parts all the qualitative standards of a new part to reach. Especially for complex components of automotive parts, like gears, axles, motors and attachments, the part quality is more crucial Importance. It is - besides a qualified disassembly of the parts - especially important, these partly very old and correspondingly polluted or even corroded Parts to be cleaned so that the function and structure of the material not changed becomes.
Aus naheliegenden Gründen können insbesondere Aluminium- und Magnesiumteile für eine Reinigung nicht mit Sand- oder mit anderen Medien gestrahlt werden, da bei diesen Reinigungsverfahren die Gefahr besteht, dass winzige Partikel in die Teile eingelagert werden, bzw. sich auf den Teilen anlagern, und dadurch die Eigenschaft bzw. die Funktion der Teile stark beeinträchtigen können.Out obvious reasons can especially aluminum and magnesium parts for cleaning not with Sand or be blasted with other media, as in these cleaning methods the There is a danger that tiny particles will be stored in the parts, or attach themselves to the parts, and thereby the property or can severely affect the function of the parts.
Im Stand der Technik ist bekannt, Metalle, insbesondere Aluminium, mit sauren oder alkalischen Mitteln zu reinigen (siehe Germscheid: „Chemie der Aluminiumreinigung, Gesteuerter Angriff", JOT. Januar 1977, Seite 28 bis 29).in the Prior art is known, metals, in particular aluminum, with acidic or alkaline agents to clean (see Germscheid: "Chemistry Aluminum Cleaning, Controlled Attack ", JOT, January 1977, pages 28 to 29).
Aus
der
Darüber hinaus sind anorganische Säuren sowie Natriumhydroxid als Bestandteile wässriger Reiniger für Metalle bekannt (siehe T.W. Jelinek „Reinigen und Entfetten in der Metallindustrie", Eugen G. Leuze Verlag Saulgau, 1. Auflage, 1999, Seiten 83 bis 84).Furthermore are inorganic acids as well Sodium hydroxide as components of aqueous cleaners for metals known (see T.W. Jelinek "cleaning and degreasing in the metal industry ", Eugen G. Leuze Verlag Saulgau, 1. Edition, 1999, pages 83 to 84).
Die WO 93/23522 A1 offenbart alkalische Reinigerkonzentrate, die nichtionische Tenside enthalten können, welche Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid oder Propylenoxid an Fettalkohole und andere sein können.The WO 93/23522 A1 discloses alkaline cleaner concentrates, the nonionic May contain surfactants, which addition products of ethylene oxide or propylene oxide Fatty alcohols and others can be.
Im Stand der Technik ist es ferner bekannt, Altteile mit einer Lackierung zu versehen, dies ist jedoch aus Gründen der Wiederverwertung und der Temperaturableitung nicht immer möglich und auch nicht gewünscht.in the It is also known in the prior art to use old parts with a coating However, this is for recycling and the temperature dissipation not always possible and not desired.
Es besteht jedoch nicht nur das Bedürfnis, gebrauchte metallhaltige Teile effektiv zu reinigen. Auch bei der Erstherstel lung von Teilen aus Metall, bspw. aus Aluminium oder Magnesium, oder aber von Teilen, die eine metallhaltige Oberfläche aufweisen, werden diese während des Produktionsprozesses verschmutzt. Für eine optimale Funktionsweise und aus optischen Gründen müssen daher oftmals neu hergestellte Komponenten durch eine Reinigung in einen auch optisch neuen Zustand versetzt werden.However, there is not only the need to effectively clean used metal-containing parts. Also in the Erstherstel development of parts made of metal, for example. Of aluminum or magnesium, or of parts that have a metal-containing surface, they are polluted during the production process. For optimal functioning and optical reasons, therefore, often must newly prepared components are put through a cleaning in a visually new condition.
Im Stand der Technik sind bisher keine befriedigenden Reinigungsverfahren bekannt, mit welchen derartige Teile effizient gereinigt werden können, da einerseits oftmals die Materialoberfläche – und damit auch meistens die Funktion des Teils – angegriffen wird und andererseits das Teil nur ungenügend gereinigt wird.in the State of the art are so far no satisfactory cleaning method known, with which such parts are cleaned efficiently can, on the one hand often the material surface - and thus usually the Function of the part - attacked On the other hand, the part is cleaned only insufficient.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein neues Reinigungsverfahren für wiedereinsetzbare Teile oder Produkte bereitzustellen, mit welchem die Oberfläche der Teile von Schmutzeinlagerungen und Alterungsspuren befreit wird, ohne die Funktion und das Material der Oberfläche zu beeinflussen bzw. zu verändern.task Therefore, it is the object of the present invention to provide a novel purification process for replaceable To provide parts or products with which the surface of the Parts of dirt deposits and signs of aging are released without influencing the function and the material of the surface change.
Diese Aufgabe wird vorliegend gelöst durch ein Verfahren, welches die folgenden Schritte beinhaltet:
- a) In-Kontakt-Bringen der metallhaltigen Teile mit einer ersten wässrigen Lösung, welche 0,2 bis 50 % einer Zusammensetzung aufweist, die von 0,2 % bis 50 % einer ersten Zusammensetzung enthält, welche eine anorganische Säure, zumindest zwei Fettalkohol-Ethylenoxid-Propylenoxid-Addukte (Fettalkohol-EO-PO) und ein Fettalkohol-Etoxylat aufweist;
- b) Einbringen des Produktes in eine Lösung, welche 0,2 bis 15 % einer Zusammensetzung enthält, die Natriumhydroxid, und Phenolethoxylat-Phosphat.
- a) contacting the metal-containing parts with a first aqueous solution having 0.2 to 50% of a composition containing from 0.2% to 50% of a first composition comprising an inorganic acid, at least two fatty alcohol Ethylene oxide-propylene oxide adducts (fatty alcohol EO-PO) and a fatty alcohol ethoxylate;
- b) introducing the product into a solution containing 0.2 to 15% of a composition, the sodium hydroxide, and phenol ethoxylate phosphate.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch die Verwendung einer wässrigen Lösung, die 0,2 % bis 50 % einer Zusammensetzung enthält, die eine anorganische Säure, zumindest zwei Fettalkohol-Ethylenoxid-Propylenoxid-Addukte (Fettalkohol-EO-PO) und ein Fettalkohol-Etoxylat aufweist, sowie durch die Verwendung einer wässrigen Lösung, die von 0,2 % bis 15 % einer Zusammensetzung aufweist, welche Natriumhydroxid und Phenolethoxylat-Phosphat aufweist, zur Reinigung von metallhaltigen Teilen.The Task is further solved through the use of an aqueous Solution, containing from 0.2% to 50% of a composition containing an inorganic acid, at least two fatty alcohol-ethylene oxide-propylene oxide adducts (Fatty alcohol EO-PO) and a fatty alcohol ethoxylate, and through the use of an aqueous Solution, which has from 0.2% to 15% of a composition containing sodium hydroxide and phenol ethoxylate phosphate for purifying metal-containing Share.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.The The object underlying the invention is complete in this way solved.
Mit dem neuen Verfahren können selbst stark verschmutzte metallhaltige Oberflächen bzw. metallhaltige Teile gründlichst gereinigt und dadurch aufgehellt werden.With the new method even heavily soiled metal-containing surfaces or metal-containing parts thoroughly be cleaned and lightened.
Mit den beiden Schritten wird gewährleistet, dass der auf der Oberfläche des metallhaltigen Teils vorliegende Schmutz durch Einbringen in die erste Lösung angelöst und anschließend durch Einbringen in die zweite Lösung effizient gereinigt wird.With The two steps will ensure that the on the surface the metal-containing part present dirt by introducing into the first solution dissolved and subsequently by introduction into the second solution is cleaned efficiently.
Die Erfinder des vorliegenden Verfahrens haben in zahlreichen Versuchen das Reinigungsverfahren entwickelt und mit den vorgegebenen Schritten und den darin verwendeten Reinigungslösungen optimiert. Dabei konnte ferner festgestellt werden, dass die jeweiligen Zusammensetzungen der ersten und der zweiten wässrigen Lösung bzw. deren prozentualer Gehalt in der wässrigen Lösung optimal auf das jeweils zu reinigende Teil abgestimmt werden kann. Dies ist insbesondere wichtig im Hinblick auf die verschiedenen Metalllegierungen, aus denen die Teile gefertigt sind, da somit für jedes Metall bzw. Metalllegierung, insbesondere von Aluminium- oder Magnesiumlegierungen, die Parameter optimal eingestellt werden können. Die prinzipiell Grundzusammensetzung der Lösungen ist jedoch für die unterschiedlichen Metall oder Metalllegierungen gleich.The Inventors of the present method have in numerous experiments The cleaning process is developed and with the given steps and the cleaning solutions used therein optimized. It could It should also be noted that the respective compositions the first and the second aqueous solution or their percentage content in the aqueous solution optimally to each can be tuned to be cleaned part. This is special important with regard to the different metal alloys which the parts are made, since thus for each metal or metal alloy, especially of aluminum or magnesium alloys, the parameters can be optimally adjusted. The principle basic composition of the solutions, however, is for the different ones Equal to metal or metal alloys.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren konnten effiziente Reinigungen von bspw. Getrieben oder Getriebeteilen, Motoren und Motorteilen, u.a. Komponenten vorgenommen werden, wodurch die Teile optisch und funktionell wieder in ihren Ausgangszustand versetzt werden konnten.With could the inventive method efficient cleaning of, for example, gearboxes or gearbox parts, Engines and engine parts, u.a. Components are made, thereby the parts visually and functionally back to their original state could be transferred.
Basis für die wässrigen Lösungen ist Wasser, das entweder entkalktes Wasser, Trinkwasser oder vollentsalztes Wasser darstellt.Base for the aqueous solutions is water that contains either decalcified water, drinking water or demineralized water Represents water.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die in eine wässrige Lösung anzusetzende Zusammensetzung aus Schritt a) 5 % bis 80 % einer anorganischen Säure auf, 0,1 % bis 3 % eines Fettalkohols EO-PO C10-C12 6EO 8PO, 3 % bis 20 % eines Fettalkohols EO-PO C8-C10 5-6EO 3-4PO, 1 % bis 5 % eines Fettalkohols C8 4EO, 3 % bis 25 % nicht-ionische Tenside sowie Inhibitoren auf.In a further preferred embodiment, the composition of step a) to be applied in an aqueous solution comprises 5% to 80% of an inorganic acid, 0.1% to 3% of a fatty alcohol EO-PO C 10 -C 12 6EO 8PO, 3% to 20% of a fatty alcohol EO-PO C 8 -C 10 5-6EO 3-4PO, 1% to 5% of a fatty alcohol C 8 4EO, 3% to 25% non-ionic surfactants and inhibitors.
Dabei kann die anorganische Säure ausgewählt sein zwischen Schwefelsäure, Phosphorsäure oder Salpetersäure.there can be the inorganic acid selected be between sulfuric acid, Phosphoric acid or Nitric acid.
In zahlreichen Versuchen haben sich diese Konzentrationsbereiche der Komponenten der Zusammensetzung als optimal für den ersten Schritt herausgestellt, da mit dieser Zusammensetzung eine Anlösung der Schmutzoberfläche erreicht werden kann.In Numerous experiments have these concentration ranges of Components of the composition are found to be optimal for the first step, because with this composition reaches a resolution of the dirt surface can be.
Die Zusammensetzung wird dabei wie in dem oben angegeben Bereich zusammengesetzt und für den Einsatz in Schritt a) als eine wässrige Lösung angesetzt, die 0,2 % bis 50 % der beschriebenen ersten Zusammensetzung aufweist.The Composition is composed as in the above range and for the Use in step a) as an aqueous solution the 0.2% to 50% of the first composition described having.
Die nicht-ionischen Tenside stellen oberflächenaktive Substanzen dar, die die Oberflächenspannung des Wassers in der wässrigen Lösung herabsetzen, und dadurch eine bessere Benetzung der zu reinigenden Teile ermöglichen. Die Tenside weisen einen Emulgier- und Dispergiereffekt von Fetten und Schmutzpartikeln auf. Die eingesetzten Fettalkohol-EO-PO-Addukte bieten darüber hinaus den Vorteil, dass sie eine schaumregulierende Eigenschaft besitzen und eventuell auftretenden Schaum dämpfen.The non-ionic surfactants are surface-active substances which are the surfaces Lower voltage of the water in the aqueous solution, and thereby allow better wetting of the parts to be cleaned. The surfactants have an emulsifying and dispersing effect of fats and dirt particles. The fatty alcohol EO-PO adducts used have the additional advantage that they have a foam-regulating property and damp any foam occurring.
Die Inhibitoren, die verhindern, dass das zu reinigende Material durch die wässrige Lösung angegriffen wird, sind dabei in der Zusammensetzung mit von ca. 0,05 % bis 1 % enthalten. Die Auswahl der Inhibitoren wird dabei in Abhängigkeit des zu reinigenden Materials und der eingesetzten ersten Lösung abgestimmt. Als Inhibitoren können bspw. Aluminium oder Triazole eingesetzt werden.The Inhibitors that prevent the material to be cleaned by the watery solution attacked, are in the composition of about 0.05% to 1% included. The selection of the inhibitors is thereby dependent on matched to the material to be cleaned and the first solution used. As inhibitors can For example, aluminum or triazoles can be used.
In einer weiteren Ausführungsform ist bevorzugt, wenn die zweite in einer wässrigen Lösung anzusetzende Zusammensetzung aus Schritt b) 10 % bis 40 % Natriumhydroxid, 0,5 % bis 10 % Phenolethoxylat-Phosphat, 0,5 bis 8 % Phosphate, sowie Salze und Silikate aufweist.In a further embodiment is preferred when the second composition to be applied in an aqueous solution from step b) 10% to 40% sodium hydroxide, 0.5% to 10% phenol ethoxylate phosphate, 0.5 to 8% phosphates, as well as salts and silicates.
In zahlreichen Versuchen konnte gezeigt werden, dass mit diesen Konzentrationsbereichen der Komponenten dieser Zusammensetzung im Zusammenspiel mit der ersten Lösung ein effizientes Reinigen der abgelösten Fläche erreicht werden kann.In numerous experiments could be shown that with these concentration ranges the Components of this composition in interaction with the first solution Efficient cleaning of the detached surface can be achieved.
Auch diese zweite Zusammensetzung wird im oben beschriebenen Bereich zusammengesetzt und zur Verwendung in Schritt b) als eine wässrige Lösung angesetzt, die ca. 0,2 % bis ca. 15 % der beschriebenen zweiten Zusammensetzung aufweist.Also this second composition will be in the range described above and prepared for use in step b) as an aqueous solution, from about 0.2% to about 15% of the described second composition having.
Insbesondere die in der Zusammensetzung vorliegenden Silikate und Salze sorgen für einen möglichst hohen pH-Wert, durch welchen eine gute Schmutzentfernung gewährleistet wird. Auch sind die Alkaliträger in Verbindung mit den Phosphaten auch für einen Korrosionsschutz verantwortlich.Especially provide the silicates and salts present in the composition for as possible high pH, which ensures good dirt removal becomes. Also, the alkali carriers in connection with the phosphates also responsible for a corrosion protection.
Als geeignete Salze können bspw. Phosphate, Borate und Carbonate eingesetzt werden, als geeignete Silicate bspw. Natriumsilikat, Natriumhydroxid, Kalium etc. Die einzusetzenden zusätzlichen Salzmengen betragen bspw. – u.a. in Abhängigkeit des zu reinigenden Metalls, bzw. der zu reinigenden Legierung – ca. 10 % bis 40 %, die der einzusetzenden Silikate bspw. von 20 % bis 50 %.When suitable salts can For example, phosphates, borates and carbonates are used as suitable Silicates, for example, sodium silicate, sodium hydroxide, potassium, etc. The additional amounts of salt to be used be, for example, - u.a. depending on the to be cleaned metal, or the alloy to be cleaned - about 10 % to 40%, that of the silicates to be used, for example, from 20% to 50% %.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind nach dem ersten Schritt a) und nach dem zweiten Schritt b), d.h. nach dem Anlösen der Oberfläche und nach dem Reinigen der angelösten Oberfläche jeweils ein oder mehrere Spülschritte a') und b') vorgesehen.In a preferred embodiment are after the first step a) and after the second step b), i.e. after solving the surface and after cleaning the loosened surface one or more rinsing steps a ') and b') are provided.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass durch die Spülschritte zwischen den einzelnen Reinigungsschritten die jeweils in den Reinigungsschritten stattfindenden chemischen Prozesse direkt unterbrochen werden können, ohne die Reinigungslösungen zu vermischen. Gegebenenfalls können die Spülschritte wiederholt werden.These measure has the advantage that through the rinsing steps between the individual Purification steps each taking place in the purification steps chemical processes can be interrupted directly without mixing the cleaning solutions. If necessary, you can the rinsing steps repeated become.
Als geeignetes Mittel für die Spülschritte wird vorzugsweise Wasser eingesetzt, das aus der Gruppe umfassend entkalktes Wasser, Trinkwasser oder vollentsalztes Wasser ausgewählt ist. Dabei ist ferner bevorzugt, wenn das Spülen über ein Tauchbad oder aber besprühen erfolgt.When suitable agent for the rinsing steps Preferably, water is used which comprises from the group Descaled water, drinking water or demineralized water is selected. It is further preferred if the rinsing via a dip or spray he follows.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist insgesamt bevorzugt, wenn die einzelnen Schritte a), a'), b) und b') in einem Tauchbad erfolgen.at the method according to the invention is generally preferred if the individual steps a), a '), b) and b') in a dip bath respectively.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass eine vollständige Benetzung der zu reinigenden Teile gewährleistet wird, so dass alle Oberflächen gleichmäßig mit den Reinigungslösungen in Kontakt kommen.These embodiment has the advantage that a complete wetting of the to be cleaned Parts guaranteed will, so all surfaces evenly with the cleaning solutions get in touch.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass entweder die Tauchbäder oder aber die Teile in den Tauchbädern bewegt werden, so dass bspw. Luftblasen, die sich beim Einführen der Teile in das Tauchbad an den Teilen gebildet haben, gelöst werden, und die Benetzung der Teile insgesamt erleichtert wird. So kann bspw. das Druckflutverfahren angewandt werden, bei dem mittels einer Pumpe das Wasser aus dem Becken entnommen und über einen Düsenstock eine gewisse gewollte Bewegung in das Bad gebracht wird. Hierbei kann durch die Teilebewegung und die Anordnung der Düsen eine gezielte mechanische Wirkung auf die Teile gebracht werden.there may be provided in particular that either the immersion baths or but the parts in the dips be moved, so that, for example, air bubbles that occur during insertion of the Parts have formed in the dipping bath on the parts to be loosened, and the wetting of the parts as a whole is facilitated. So can For example, the pressure flood method can be applied, in which by means of a Pump the water taken from the pool and a nozzle on a certain wanted Movement is brought to the bathroom. This can be done by the part movement and the arrangement of the nozzles a targeted mechanical effect on the parts are brought.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Teile im Tauchbad in zumindest einem der Reinigungsschritte gleichzeitig mit Ultraschall behandelt werden.In a preferred embodiment is provided that the parts in the dip in at least one of Cleaning steps are treated simultaneously with ultrasound.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass durch die Ultraschall-Wellen zusätzliche Ablösungs- und Zersetzungswirkungen auf die Schmutzpartikel ausgeübt werden, was das Reinigen der Oberfläche beschleunigen kann. Die Reinigungswirkung der Ultraschallwellen basiert auf Kavitation: Die Schwingungen verursachen in der beschallten Flüssigkeit kleinste Hohlräume, die sofort wieder kollabieren. Dabei entstehen starke Strömungen und Turbulenzen, die den am Reinigungsgut vorhandenen Schmutz geradezu absprengen.These measure has the advantage that due to the ultrasonic waves additional detachment and decomposition effects exerted on the dirt particles which can accelerate the cleaning of the surface. The Cleaning effect of ultrasonic waves is based on cavitation: The vibrations cause the smallest in the sonicated liquid cavities which immediately collapse again. This creates strong currents and Turbulence, which almost the existing dirt on the cleaning material blast off.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist ferner bevorzugt, wenn die Reinigungsschritte bei einer Temperatur von ca. 10°C bis ca. 90°C durchgeführt werden.In the method according to the invention is further preferred if the purification steps at ei ner temperature of about 10 ° C to about 90 ° C are performed.
Bei der Optimierung des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde für Magnesiumlegierungen festgestellt, dass die Temperatur um so höher sein muss, je höher der Magnesium-Anteil des zu reinigenden Teils ist.at the optimization of the process according to the invention has been found for magnesium alloys, that the temperature is higher must be, the higher is the magnesium content of the part to be cleaned.
Die Temperatur, die während des Verfahrens angewendet wird, hängt – wie auch die konkrete Zusammensetzung – insbesondere vom Verschmutzungsgrad und dem jeweiligen Metall bzw. Metalllegierung ab und kann speziell hierauf eingestellt werden.The Temperature during that of the procedure depends - as well as the concrete composition - in particular on the degree of contamination and the respective metal or metal alloy and can be specially adjusted to this.
Es ist ferner bevorzugt, wenn die einzelnen Schritte über einen Zeitraum von jeweils ca. 5 Sekunden bis 20 Minuten durchgeführt werden, und insbesondere, wenn Schritt a) und gg. Schritt a') und Schritt b') jeweils über eine Zeitraum von ca. 5 Sekunden bis ca. 10 Minuten, und Schritt b) über einen Zeitraum von ca. 5 Sekunden bis ca. 20 Minuten.It is also preferred if the individual steps via a Period of about 5 seconds to 20 minutes each, and in particular if step a) and gg. step a ') and step b') each have a Period of about 5 seconds to about 10 minutes, and step b) over a period of time from about 5 seconds to about 20 minutes.
Auch die Dauer der einzelnen Reinigungsschritte hängt vom Verschmutzungsgrad, der Verschmutzungsart und dem zu reinigenden Teil, bzw. dessen Zusammensetzung ab und kann dementsprechend variiert werden.Also the duration of the individual cleaning steps depends on the degree of contamination, the type of pollution and the part to be cleaned or its composition and can be varied accordingly.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann ferner vorgesehen sein, dass nach einem letzten Spülschritt ein Passivierungsschritt vorgesehen ist:
- c) In-Kontakt-Bringen des metallhaltigen Teils mit einer dritten wässrigen Lösung, die 0,2 % bis 2,5 % einer Zusammensetzung aus Mineralöl, Salzen, organischen Säuren, Fettalkoholen, Inhibitoren und Emulgatoren aufweist.
- c) contacting the metal-containing part with a third aqueous solution comprising 0.2% to 2.5% of a composition of mineral oil, salts, organic acids, fatty alcohols, inhibitors and emulsifiers.
Dabei ist bevorzugt, wenn dieser Passivierungsschritt entweder durch Einbringen des gereinigten Teils in ein Tauchbad der wässrigen Lösung oder durch Besprühen erfolgt, und insbesondere wenn das Einbringen in ein Tauchbad für einen Zeitraum von ca. 5 Sekunden bis ca. 10 Minuten durchgeführt wird.there is preferred if this passivation step either by introducing the cleaned part is put into a dipping bath of the aqueous solution or by spraying, and in particular if the introduction into a dip for a Period of about 5 seconds to about 10 minutes is performed.
Für die Passivierung können dabei normale Mineralöle und Glyzerin, sowie Phosphate, Carbonate und Borate verwendet werden.For the passivation can while normal mineral oils and glycerol, as well as phosphates, carbonates and borates.
Bei allen Schritten wird als Basis der jeweiligen wässrigen Lösung Wasser eingesetzt, welches ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend entkalktes Wasser, Trinkwasser oder vollentsalztes Wasser.at All steps used water as the basis of the respective aqueous solution, which is selected from the group comprising decalcified water, drinking water or demineralized water Water.
Mit der – nach Kenntnis der Erfinder – erstmals in der vorliegenden Anmeldung offenbarten neuen Verwendung der wässrigen Lösungen kann vorteilhaft eine einfache, schnelle und gründliche Reinigung von verschmutzen metallhaltigen Teilen erreicht werden, was bisher im Stand der Technik so nicht bekannt war.With the - after Knowledge of the inventors - for the first time disclosed in the present application, the novel use of the aqueous solutions can advantageously be a simple, fast and thorough cleaning of pollute metal-containing parts are achieved, which was previously in the prior art so was not known.
Im Folgenden soll das Verfahren an Hand der Beschreibung sowie der Figur näher erläutert werden. Es zeigt:in the The following is the method with reference to the description and the Figure closer be explained. It shows:
In
Danach wird zunächst eine wässrige Lösung bereitgestellt, welche 0,2 bis 50 % einer Zusammensetzung aufweist, die 5 bis 80 % Schwefel- oder Phosphorsäure aufweist, 0,1 bis 3 % eines ersten Fettalkohols-EO-PO, 3 bis 20 % eines zweiten Fettalkohols-EO-PO, 1 bis 5 % eines dritten Fettalkohols, sowie 3 bis 25 % nicht-ionische Tenside und Inhibitoren. Zur Durchführung des ersten Schritts, nämlich zum Anlösen der Oberfläche, wird die Lösung in ein Tauchbecken eingefüllt.After that will be first an aqueous one Solution provided, which has 0.2 to 50% of a composition containing 5 to 80 % Sulfuric or phosphoric acid 0.1 to 3% of a first fatty alcohol EO-PO, 3 to 20 % of a second fatty alcohol EO-PO, 1 to 5% of a third fatty alcohol, as well as 3 to 25% non-ionic Surfactants and inhibitors. To carry out the first step, namely to dissolve the surface, becomes the solution filled in a dip tank.
Anschließend wird das zu reinigende metallhaltige Teil, bspw. ein Getriebe, ein Getriebeteil oder Motorteil, etc., in das mit der ersten wässrigen Lösung gefüllte Tauchbecken eingebracht. Je nach Beschaffenheit des Teils, d.h. je nach Legierung, und je nach Verschmutzungsgrad des Teils kann entweder das Becken bzw. die Lösung im Becken oder das im Tauchbecken vorliegende zu reinigenden Teil zusätzlich bewegt werden, bspw. durch Schütteln/Rütteln. Ferner kann hier das Druckflutverfahren angewendet werden, bei welchem mittels einer Pumpe Wasser aus dem Becken entnommen und über einen Düsenstock eine gezielte Bewegung in das Bad gebracht wird. Ferner besteht die Möglichkeit, das zu reinigende Teil zusätzlich (oder alternativ) mit Ultraschall zu behandeln. Wie bereits weiter oben erwähnt, verursachen die Schwingungen in der beschallten Flüssigkeit kleinste Hohlräume, die sofort wieder kollabieren. Dabei entstehen starke Strömungen und Turbulenzen, die den am Reinigungsgut vorhandenen Schmutz geradezu absprengen. Auch der Einsatz von Ultraschall hängt von dem Verschmutzungsgrad des Teils und von der metallischen Zusammensetzung des gereinigten Teils ab.Subsequently, will the metal-containing part to be cleaned, for example, a transmission, a transmission part or engine part, etc., introduced into the dip tank filled with the first aqueous solution. Depending on the nature of the part, i. depending on the alloy, and depending on Pollution degree of the part can either the basin or the solution in the Pool or the present in the dip tank to be cleaned part additionally moved be, for example, by shaking / shaking. Further Here, the pressure flood method can be applied, in which By means of a pump, water is taken from the tank and via a nozzle a targeted movement is brought into the bathroom. It also exists the possibility, the part to be cleaned additionally (or alternatively) to be treated with ultrasound. As already further mentioned above, cause the vibrations in the sonicated liquid smallest cavities, which immediately collapse again. This creates strong currents and Turbulence, which almost the existing dirt on the cleaning material blast off. The use of ultrasound also depends on the degree of contamination of the Partly and of the metallic composition of the cleaned part from.
Der Zeitraum für die Behandlung des Teils in dieser Lösung kann zwischen 5 Sekunden und 10 Minuten betragen, wobei wahlweise eine Temperatur von zwischen 10 und 90°C für diesen Schritt gewählt werden kann. Der Zeitraum und die anzuwendende Temperatur hängen ebenfalls vom Schmutzgehalt der Teile, den Materialien und den Durchlaufmengen ab. Die genaue Zusammensetzung der Chemie wird dabei insgesamt mit der Temperatur der Lösung und der Verweildauer des Produktes in der Lösung abgestimmt.The time required to treat the part in this solution can be between 5 seconds and 10 minutes, with a choice of between 10 and 90 ° C for this step. The period and the temperature to be applied also depend on the dirt content parts, materials and flow rates. The exact composition of the chemistry is tuned as a whole with the temperature of the solution and the residence time of the product in the solution.
Wie
dem Fließdiagramm
aus
In einem nächsten Schritt wird das zu reinigende Teil wieder in ein Tauchbecken eingebracht, das mit einer zweiten wässrigen Lösung gefüllt ist. Die wässrige Lösung weist ca. 0,2 bis 15 % einer Zusammensetzung auf, die 10 bis 40 % Natriumhydroxid, 0,5 bis 10 % Phenolethoxylat-Phosphat, 0,5 bis 8 % Phosphate sowie Salze und Silikate aufweist.In one next Step, the part to be cleaned is returned to a dip tank, the with a second aqueous solution filled is. The watery solution has about 0.2 to 15% of a composition which is 10 to 40 % Sodium hydroxide, 0.5 to 10% phenol ethoxylate phosphate, 0.5 to 8% phosphates and salts and silicates.
Durch Einbringen des Teils in diese Lösung erfolgt ein Reinigen der im ersten Schritt angelösten Fläche. Die Verweildauer der Teile in dieser zweiten Lösung liegt von zwischen 5 Sekunden bis 20 Minuten und hängt von den zuvor angewandten Schritten, der Beschaffenheit des Materials sowie dem Verschmutzungsgrad ab.By Introduce the part in this solution cleaning the area that has been loosened in the first step. The residence time of the parts in this second solution is between 5 seconds to 20 minutes and depends on the previously used steps, the nature of the material and the degree of pollution.
Wie
Optional kann nach diesem letzten Spülschritt ein Passivierungsschritt stattfinden, um das gereinigte Teil und damit dessen Funktion gegen Umwelteinflüsse zu schützen. Das Aufbringen einer Passivierungsschicht kann insbesondere erwünscht sein, wenn das Teil nach der Reinigung noch ggf. längere Zeit gelagert werden soll. Durch die Passivierungsschicht wird der spätere Wiedereinsatz des Teils, bzw. dessen Montage und dessen Funktion nicht beeinträchtigt. Die Wirkung der Passivierung soll dabei unter normalen Bedingungen seine Schutzwirkung nicht vor Ablauf von sechs Monaten – unter Hallenbedingungen und ohne größere Temperaturschwankungen – verlieren. Als Passivierungslösung wird dabei eine Lösung verwendet, die 0,2 bis 5 % einer Zusammensetzung aufweist, welche Mineralöl, Salze, organische Säuren, Fettalkohole, Inhibitoren und Emulgatoren aufweist. Passivierungslösungen sind im Stand der Technik hinreichend bekannt und können vom Fachmann auf Grund des zugrunde liegenden Materials ausgewählt werden.optional can after this last rinse step a passivation step take place around the cleaned part and thus protecting its function against environmental influences. Applying a Passivation layer may be particularly desirable if the part after cleaning or longer if necessary Time should be stored. Through the passivation layer of the latter Reuse of the part, or its assembly and its function is not impaired. The effect of the passivation should be under normal conditions its protective effect not before the expiration of six months - under Hall conditions and without major temperature fluctuations - lose. As a passivation solution becomes a solution used, which has 0.2 to 5% of a composition which Mineral oil, Salts, organic acids, Fatty alcohols, inhibitors and emulsifiers. Passivation solutions are sufficiently well known in the art and can by a person skilled in the art of the underlying material.
Die Verweildauer des Materials in der Passivierungslösung beträgt bei Einsatz eines Tauchbades ebenfalls zwischen 50 Sekunden bis 10 Minuten, wobei auch hier eine Temperatur in Abstimmung auf das Material und in Abstimmung auf zuvor angewandten Temperaturen der Reinigungsschritte abgestimmt wird.The Dwell time of the material in the passivation solution is when using a dip bath also between 50 seconds to 10 minutes, although here, too Temperature in accordance with the material and in accordance with previously used temperatures of the cleaning steps matched becomes.
Die einzelnen Schritte sind dabei auf die jeweiligen Magnesium- und Aluminiumlegierungen abzustimmen und anzupassen, da der Erfolg der Reinigung bzw. Aufhellung der Oberfläche unter Berücksichtigung der Funktionsflächen von der eingesetzten Zusammensetzung, von deren prozentualen Einsatz in der Lösung, von der Temperatur, der Verweildauer im Bad und der ggf. angewandten Bewegung/Ultraschalls entweder des Teils oder des Mediums abhängig ist.The individual steps are to the respective magnesium and aluminum alloys to vote and adjust, as the success of cleaning or whitening the surface considering the functional surfaces of the composition used, of its percentage use in the solution, on the temperature, the length of stay in the bath and any applied Movement / ultrasound is dependent on either the part or the medium.
Mit dem eben beschriebenen Verfahren konnten stark verschmutzte Aluminium- und Magnesiumlegierungen erfolgreich gereinigt werden, so dass dieses Verfahren sich insbesondere durch die hohe Effizienz für das Recycling von aluminium- oder magnesiumhaltigen Teilen anbietet.With The process just described has allowed highly soiled aluminum and magnesium alloys are successfully cleaned so this Process in particular by the high efficiency for recycling of aluminum or magnesium parts.
Teile oder Produkte, die auf diese Weise gereinigt werden können, sind alle metallhaltigen Produkte oder Komponenten, insbesondere Teile, die aus Aluminium oder Magnesium, bzw. aus Aluminium- oder Magnesiumlegierungen bestehen, oder eine Oberfläche mit derartigen Metallen oder Legierungen aufweisen, wie beispielsweise Fahrzeugkomponenten von Automobilen, Lastwagen, aber auch im Bereich von Spül- und Waschmaschinen und dem Gebiet der Luft- und Raumfahrttechnik. Diese Aufzählung soll lediglich beispielhaft sein für die Teile, die im Bereich der vorliegenden Anmeldung gereinigt bzw. aufgehellt werden können.parts or products that can be purified in this way all metal-containing products or components, in particular parts, made of aluminum or magnesium, or of aluminum or magnesium alloys exist, or a surface having such metals or alloys, such as Vehicle components of automobiles, trucks, but also in the field of rinsing and washing machines and the field of aerospace engineering. This list should only be an example of the parts that are in the field the present application can be cleaned or brightened.
Es versteht sich, dass auch gleichzeitig mehrere Komponenten gereinigt werden können, d.h. es werden gleichzeitig mehrere Teile in die wässrigen Lösungen gegeben und gereinigt. Auf diese Weise lässt sich die Effizienz des Reinigungsverfahrens, d.h. insbesondere der Durchlauf, gesteigert werden.It It goes without saying that several components are cleaned at the same time can be i.e. several parts are simultaneously added to the aqueous solutions and cleaned. That way the efficiency of the purification process, i. especially the Pass, be increased.
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