一、摩擦去污

在家庭洗滌中的干法清洗和濕法清洗都有許多利用摩擦力的例子，如使用洗衣搓板、海綿球以及用手搓等，都是增加衣物間摩擦力而去污的有效方法。用抹布、炊苕擦洗餐具也是利用摩擦力的作用。在干洗衣物之前，對衣物上污垢特別多的部位用刷子蘸取洗液先加以清洗，可使干洗時去污的負擔減輕而取得更好的清洗效果，也是利用摩擦力的實例。

在工業(yè)清洗領(lǐng)域中，一些用其他作用力不易去除的污垢，使用摩擦力這種簡單實用的方法往往能取得較好的效果。例如，在汽車自動清洗裝置中，向汽車噴射清洗液的同時，使用合成纖維材料做成的旋轉(zhuǎn)刷子幫助擦拭汽車的表面。用噴射清洗液清洗工廠的大型設(shè)備或機器的表面時，配合用刷子擦洗往往取得更好的清洗效果。

當用各種洗液浸泡清洗金屬或玻璃材料之后，有些洗液不易去除的污垢頑漬，配合用刷子擦洗能把它們?nèi)コ蓛簟?/span>

光學(xué)玻璃鏡片和半導(dǎo)體材料單晶硅晶片用細微的固體粉末研磨之后，有些粉末易附著在表面上，用噴射加超聲波的方法也不易去除時，使用非常柔軟的布利用摩擦力可以把它們?nèi)コ?，都是利用摩擦力的實例?/span>

但使用摩擦力去污也存在一些問題需要引起注意，即使用的刷子要經(jīng)常保持清潔，防止刷子對清洗對象的再污染。當清洗對象是不良導(dǎo)體時，使用摩擦力有時會產(chǎn)生靜電而使清洗對象表面容易吸附污垢。在使用易燃的有機溶劑時要注意防止由于產(chǎn)生靜電引

起的火災(zāi)。

二、研磨去污

研磨力是特指用機械作用力去除表面污垢的方法。狹義上研磨力只包括用機械作用力對清洗對象表面的污染部分的磨蝕；廣義上研磨力還包括把頑固附著的固體污垢用很強的機械磨削作用力把表面污染層整個削除。

研磨使用的方法包括使用研磨粉、砂輪、砂紙以及其他工具對含有污垢的清洗對象表面進行研磨、拋光等。研磨力比前面講的摩擦力機械作用力要大得多，它與摩擦力有著明顯的區(qū)別。

在家庭清洗中廣泛使用的研磨劑是去污粉，它的主要成分包括二氧化硅的細粉，對污垢有吸附能力的膠體粒子，少量表面活性劑以及其他助劑。去污粉配合機械研磨作用可以把金屬、玻璃以及陶瓷等材料制成的物體表面上頑固附著的污垢，包括污垢在表面形成的污垢層、變質(zhì)層方便地去除。

工業(yè)清洗領(lǐng)域中應(yīng)用的研磨力為主的清洗操作方法主要有以下幾種：

1.手工研磨

手工研磨使用的工具有鋰刀、刮刀、砂紙、金屬絲、砂輪、磨石以及聚乙烯等合成材料制成的塑料絲等。輕度污染的表面用砂紙、金屬絲通過研磨即可以去除。砂紙是把細微的固體石英粒粘在紙上做成的，金屬絲是由很細的金屬切削絲包成金屬線團。用各種不同細度及柔軟程度的金屬絲蘸上揮發(fā)性的有機溶劑對金屬表面進行手工研磨，就可把表面的鐵銹去除干凈。

2.機械研磨

機械研磨清洗是指在機械力的作用下達到去除工件表面污垢的方法。從廣義上講，手工刷洗、砂紙打磨、刮刀去污、鋰刀研磨等手工研磨清洗也屬于這一范疇。工業(yè)上的機械作用力大多是指機械動力。常見的方法有磨光與拋光、研磨光飾、機械刷洗，噴砂等。

（1）磨光與拋光

磨光是用磨光輪（或帶）對零件表面進行加工的過程。磨光可去掉零件表面的毛刺、氧化皮、干固油污、銹皮、砂眼、劃傷、焊瘤與焊渣等表面缺陷，提高零件的清潔度與平整度。磨光的質(zhì)量由磨料的種類和粒度、磨光輪（帶）的特性和磨光速度來決定。

磨光的磨料主要有人造金剛砂、人造剛玉、天然金剛砂（雜剛玉）、石英砂、硅藻土、浮石等。磨料的選擇應(yīng)根據(jù)基材來決定。如用于低強度金屬（如黃鋼、鋁等）、硬與脆的金屬（如鑄鐵等）可選用人造金剛石。對于有一定韌性的高強度金屬（如淬火鋼，可鍛鑄鐵等）可選用人造剛玉。對于一般金屬的磨光，一般都選用天然金剛砂。磨光（按磨料粒度的大小）可分為粗磨、中磨、精磨。粗磨的粒為10?40目，中磨為40-150目，精磨為180?360目。

拋光是用涂有拋光膏的拋光輪對零件表面進行加工的過程。拋光都是在比較平整的表面上進行的，以進一步降低零件的表面粗糙度，獲得光亮的外觀。拋光膏是將拋光磨料與粘接劑（如硬脂酸、石蠟等）配在一起制成的。常用的拋光膏有三種，即白拋光膏、紅拋光膏、綠拋光膏。白拋光膏是用氧化鈣、少量氧化鎂及粘接劑制成的，粒度小而不銳利，用于拋光較軟的金屬，如鋁、銅等和塑料。紅拋光膏是用氧化鐵、氧化鋁和粘接劑制成的，硬度中等，用于拋光一般鋼鐵零件。綠拋光膏是用氧化錚和粘接劑制成的，硬而銳利，磨削能力強，主要用于拋光硬質(zhì)合金鋼、鍍鉛層、不銹鋼等。

（2）研磨光飾

研磨光飾是將被處理的零件與磨料、水和化學(xué)促進劑一起放入專用容器內(nèi)進行表面加工的過程。它可以達到除銹、除油、去毛刺，使銳角與棱邊倒角，降低表面粗糙度等目的。

研磨光飾的主要特點是一次能處理很多零件，省工省時，質(zhì)量穩(wěn)定，成本較低。它適于復(fù)雜形狀的金屬或非金屬零件的清洗光飾加工，在表面處理行業(yè)中應(yīng)用極為廣泛，對于處理細小零件如螺釘、螺母、連接件、磁性材料有獨到的優(yōu)越之處。

根據(jù)加工方式不同，研磨光飾分為普通滾光、振動光飾、旋轉(zhuǎn)光飾、離心盤光飾和離心滾光等。目前國內(nèi)最常用的研磨光飾設(shè)備有振動光飾機和離心滾光機。

圖4-19是振動光飾機的結(jié)構(gòu)示意圖。一個輪胎形的容器安裝在彈簧上，由容器中心垂直軸上的偏置重塊把振動傳給容器，使零件與磨料介質(zhì)在容器中以一定方向做螺旋運動，達到研磨清洗與光飾的目的。

圖4-20是離心滾光示意圖。它是在一個轉(zhuǎn)塔內(nèi)的周圍安放一些裝有零件和磨料介質(zhì)的轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)塔高速旋轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)筒以較低的速度反方向旋轉(zhuǎn)，從而使轉(zhuǎn)筒中的裝載物壓在一起，轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)使磨料介質(zhì)對零件產(chǎn)生滑動磨削，從而起到去除污垢、毛刺和光飾表面的效果。離心滾光加工效率遠大于振動光飾加工。

圖4-19振動光飾機的結(jié)構(gòu)示意圖

圖4-20離心滾光示意圖

研磨光飾的效果與所選用的磨削物質(zhì)包括磨料和化學(xué)促進劑有很大的關(guān)系。磨料的類型、形狀和尺寸主要由被加工零件的材料及要求的光飾質(zhì)量而定，往往需要通過試驗才能確定。金屬零件一般使用硬質(zhì)磨料如天然金剛砂，燒結(jié)Al?O?、Sic和硬質(zhì)鋼球等：塑料零件則常用動植物和硬質(zhì)磨料的混合物；對光飾質(zhì)量要求高的表面，應(yīng)使用形狀比較圓滑的磨料。其形狀應(yīng)小于零件上內(nèi)孔徑的三分之一，但也不應(yīng)過小，以防造成小孔堵塞。另外，所選擇的磨料/零件比也直接影響光飾質(zhì)量，一般選擇磨料與零件的體積比為8?12。

化學(xué)促進劑是含有多種助劑的中性或堿性的清洗劑，現(xiàn)在有商品液出售。其作用是使零件和磨料變得清潔；潤滑零件和零件表面，防止磨料粘結(jié)成團；防止零件和磨料生銹。

（3）噴砂處理

噴砂是以磨料強力撞擊零件，對其表面進行清理或修飾加工的過程。其主要用途如下。

a.除去鑄件、鍛件或熱處理后零件表面的型砂及氧化皮；

b.除去零件表面上的銹蝕、積炭、焊渣、舊漆層或其他干燥了的油類物質(zhì)；

c.提高零件表面的粗糙度，以提高油漆或其他涂層的附著力；

d.去掉金屬表面的毛刺或模鑄工序造成的飛邊。

噴砂分為干噴砂與濕噴砂兩種。

干噴砂用的磨料可以是鋼砂、氧化鋁、碳化硅、石英砂等。最常用的是石英砂。根據(jù)零件材料、表面狀態(tài)和加工要求，可選用不同粒度的磨料，見表4-6。

表4-6不同零件干噴砂工藝條件

表格P195頁

對于較薄的金屬零件可以選用濕噴砂。濕噴砂所用磨料與干噴砂相同，可將磨料與水混合成砂漿（磨料一般占20%?35%），并不斷攪拌以防沉淀，用壓縮空氣壓入噴嘴噴向零件，也可將砂與水分別置于罐中，在流向噴嘴前混合后再噴向零件。為防止鋼鐵零件銹蝕，噴砂液中常加有1%~1.5%由Na?PO?、Na?CO?、OP乳化劑組成的防銹劑。

（4）機械刷洗

刷洗是使用金屬絲、動物毛、天然或人造纖維制成的刷輪或刷輻對零件表面進行加工的過程。可以干刷，也可以濕刷。其主要用途如下所述。

a.表面清理用來除去零件表面的氧化皮、銹蝕、舊油漆層、焊渣、油污及其他污垢。

b.去毛刺用來除去零件機加工后留在表面棱邊的毛刺。

c.絲紋刷光在零件表面上產(chǎn)生有一定規(guī)律的、細密的絲紋，以達到裝飾目的。刷輪的材料不同，其用途也不同。如金屬絲制成的刷輪主要用于表面清理如去銹、毛刺、氧化皮、舊油漆等重污垢；用銅絲制成的刷輪主要用于絲紋和緞面刷光；用人造纖維制成的刷輪或刷輻主要用于去除油污和粉塵。這種刷輻在冶金行業(yè)帶鋼連續(xù)清洗生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。這種刷輾是由不銹鋼棒表面覆有橡膠和聚酰胺刷毛制成，工作時由電機傳動刷輻高速旋轉(zhuǎn)，借助于汽缸和支撐輻等一些輔助設(shè)施在清洗液的作用下，實現(xiàn)對連續(xù)運動的帶鋼表面的脫脂和除去鐵粉。實際應(yīng)用證明，在帶鋼連續(xù)脫脂運行中，機械刷洗強化方法比浸洗、噴洗（0.2?0.4MPa）、電解脫脂的清洗效率都高，速度更快。

3.噴砂研磨

噴砂研磨是用極細的固體微粒借助水流或氣流為動力，撞擊清洗對象表面而使頑固附著的污垢在表面形成的變質(zhì)層被去除的方法。如果微粒借助的媒介是空氣，叫干法噴砂研磨；如借助的媒介是水，叫濕法噴砂研磨。

使用微粒的種類包括粘土粒、塑料粒、核桃皮屑等軟質(zhì)微粒和硅砂、剛玉、碳化硅、鋼鐵等硬質(zhì)微粒。粒子大小從粗到可通過60目篩子（60#），細到可通過500目篩子（500#）不等。

半導(dǎo)體材料單晶硅晶片是用純二氧化硅的水晶細微粒子噴砂研磨清洗的。

鋼鐵表面的鱗片、炭化物以及其他堅硬附著的污垢都可以用噴砂清洗的方法加以去除。為了取得理想的效果，要根據(jù)去污的精度不同要求，選擇適當?shù)姆椒ā?/span>

噴砂研磨除了能去除表面上的雜質(zhì)外，還能對金屬表面進行研磨加工，把金屬表面的針孔以及翹曲不平的部分加以去除。

磨光常用的磨料名稱及主要化學(xué)成分如下：人造金剛石（SiC）、剛玉（Al?O?）、天然金剛砂（SiO??Al?O??Fe?O?），硅藻土（SiO?），石英砂（SiO?）、浮石（SiO?）、鐵丹（Fe?O?、拋光用石灰石（CaCO?）、氧化鉻（Cr?O?）.

磨料根據(jù)微粒大小分為磨粒、磨粉、微粉、超細微粉等四檔。它們的代號和粒徑大小如下：

磨粒：8#（3150?2500μm）—80#（200-160μm）

磨粉：100#（160?125μm）—280#（50~40μm）

微粉：w??（40?28μm）—w?（5?3.5μm）

超細微粉：w?.?（3.5?2.5μm）—w?.?（0.5pm）