专利名称：清除刀具冷焊铝和切削通道中铝屑的方法
技术领域：
本发明涉及一种清除刀具上冷焊铝和切削通道中铝屑的方法。
背景技术：
在机械加工铝质工件时，常需要使用刀具，如镗刀、钻头、车刀等。在加工过程中，若切削时冷却不够，如切削液不能到达切削部，或刀具的状态较差，如刀刃钝、刀面不光滑、刀具转速选择不当等，在高热的铝屑和挤压力作用下形成的冷焊铝，粘附在刀刃、倒夹具上，铝屑堵塞切削液通道。冷焊铝的产生会减少刀具使用寿命或不能使用，刀具夹具内的切削液通道堵塞使刀具不能使用，造成三、四万元一件的刀夹柄、镗刀杆报废。
目前，清除刀具上冷焊铝采用手工机械方法，即将刀具上的冷焊铝用刀刮掉，切削通道中的铝屑用铁针捅出。这种方法有以下缺点1.只能清除工具上很轻微的冷焊铝和钻头切削液通道内很少量铝屑，且一般不易去除不干净；2.清除后工具的表面不光滑；3.去除效率很低(一般须2小时左右)；4.容易损伤其表面。而对于刀夹具上的刀片压紧螺钉头的凹槽、顶针基准孔、刀夹具上复杂的拐角处、切削液内通孔中较多的铝屑、刀夹具表面上较厚的冷焊铝等等，则上述方法不能清除。
发明内容
本发明的目的，是提供一种清除刀具冷焊铝和切削通道中铝屑的方法。它能清除粘附在刀具和刀夹柄上的冷焊铝切削通道中的铝屑，清除时间短，快速、干净、彻底，可同时清除多件刀具和刀夹柄上的冷焊铝切削通道中的铝屑，并且不会损伤和腐蚀刀具、刀夹柄和灼伤人体皮肤，有成本低的优点。
实现本发明的技术方案是，包括以下步骤(1).取浓度为18-20％盐酸，盐酸浓度控制在18％-20％。既可以保证操作人员的安全，又能保证反应速度。盛装盐酸溶液的容器按照其截面最大对角边比刀具上粘附冷焊铝部分的截面最大对角边大8-10mm的原则选择，容器盛装盐酸溶液的高度为将刀具竖直放在容器中，超过刀具冷焊铝部分1-1.5mm，以保证有足够的盐酸溶解冷焊铝；(2).将刀具中粘附有冷焊铝的部分放置在所述的盐酸溶液中，放置时间为5-15分钟，保证盐酸与铝充分反应；(3).在放置过程中，每隔1-2分钟取出刀具观察，若残余铝已经松弛，取出刀具，整理，用水清洗。
本发明采用盐酸作为冷焊铝的溶化剂，铝是比氢元素活泼的金属元素，能将盐酸中的氢离子置换出来。常温下，几种比氢元素活泼的金属同时放在盐酸溶液中时，对氢的标准电极电势E0的负值绝对值最大(即还原性最强)的金属元素会首先与盐酸发生反应。由于刀具及刀夹柄的材料是合金材料，其中含有的化学元素一般是Fe、C、V、Cr、Mn、P、B、S、W、Co等。其中P、B、S、C是非金属元素，不与盐酸应。而W、Fe、Mn、Co、Cr、V等金属元素都能与盐酸反应。但它们的标准电极电势分别为EW3+/W0＝-0.11伏；EFe2+/Fe0＝-0.4伏；EMn2+/Mn0＝-1.18伏；ECo2+/Co0＝-0.29伏；ECr2+/Cr0＝-0.91伏；EV2+/V0＝-1.2伏，铝的标准电极电势为EAl3+/Al0＝-1.6伏。W、Fe、Mn、Co、Cr、V等金属元素的绝对值都小于铝(Al)元素的标准电极电势的绝对值。在还原性最强的金属元素铝未与盐酸反应完之前，其它还原性相对较弱的W、Fe、Mn、Co、Cr、V等金属元素不与盐酸反应。由于铝在盐酸中的化学活动性比刀具和刀夹具中的其它金属元素都活泼，按照本发明方法清除冷焊铝，刀具和刀夹具上的铝会首先与盐酸发生反应，当铝与盐酸反应结束，溶液中剩余的盐酸浓度不足3％，再加上在溶液中的生成物AlCl3干扰作用，刀具、刀夹具在残余盐酸中的反应极其缓慢，并且在随后刀具的水清洗过程，使盐酸与金属的反应完全终止，因此本发明方法不会损坏刀具。
本发明用于生产近2年，效果好，操作方便，未出现事故；每年花费1.5公斤分析纯盐酸，就可节约工具费用约40万元。刀具的报废由原来的每年三十件左右下降到现在的五、六件，因此使生产成本大大降低。
本发明清除刀具上的铝的时间钟从原来的2小时左右，下降到为5-15分，有速度快的特点。由于采用将铝与盐酸完全反应，因此还有清除干净、彻底的优点。
采用本发明清除冷焊铝和铝屑，可以将刀夹具上的刀片压紧螺钉头的凹槽、顶针基准孔、刀夹具上复杂的拐角处、切削液内通孔中较多的铝屑、刀夹具表面上较厚的冷焊铝清除干净，同样有清除效果好，操作方便，清除时间短的优点。
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
具体实施例方式
测定刀具的粘附冷焊铝部分截面最大对角边，选择截面最大对角边比粘附冷焊铝部分刀具的截面最大对角边(这里的刀具截面最大对角边，包括刀具和冷焊铝)大8-10mm的容器，容器可用选用塑料或玻璃容器，由于玻璃容器在清理刀具冷焊铝的过程中易损坏，因此最好采用塑料容器盛装。
取浓度为18-20％的盐酸溶液盛装在塑料容器中，溶液的量为容器盛装盐酸溶液的高度计量，即将刀具竖直放在容器中，容器盛装盐酸溶液的高度超过刀具冷焊铝部分1-1.5mm。
将需要清除冷焊铝的刀具放置盐酸溶液中，放置的时间为5-15分钟，放置过程中，每隔1-2分钟取出刀具观察，若残余铝已经松弛，取出刀具，整理，用水清洗。待溶液中铝与氢的置换反应完后，粘附铝基本溶解完，只剩下极少量的残余铝，立即将刀具和刀夹具置于清水中，终止其反应。这时刀具少量的残余铝已松弛，很容易清除，整理，再用水清洗，即完成全部的清理工作。
上述中检查残余铝是否松弛的方法是用铁针轻轻刮残余铝，若能去掉，则已松弛，否则，再重复上述步骤；整理是用铁针将残余铝轻刮去掉。
在反应过程中，根据冷焊铝粘附在刀具上的厚度，确定刀具在盐酸溶液中放置的时间，并随时观察铝的溶解情况。若放置了15分钟冷焊铝未溶解完全，可以加入用滴管加入少许所述盐酸溶液，再重复上述步骤，至冷焊铝完全溶解。
用上述同样的方法清除刀具夹具内的切削液通道堵塞，清除后检查切削液通道是否通畅，可采用向其中吹气的方法检查，若还没有通畅，则向通道再加入数滴所述盐酸溶液将残余的铝屑清除后，再用水清洗，终止其反应。
同时清除多件刀具和刀夹柄上的冷焊铝时，需要将多件刀具和刀夹柄上粘附冷焊铝部分截面最大对角边进行叠加，选择截面最大对角边比所述叠加的值大8-10mm的容器，容器盛装盐酸溶液的高度超过刀具冷焊铝部分1-1.5mm，用上述同样的方法清除冷焊铝，可以达到本发明的同样效果。
权利要求
1.一种清除刀具冷焊铝和切削通道中铝屑的方法，其特征在于包括以下步骤(1).取浓度为18-20％盐酸，盛装盐酸溶液的容器按照其截面最大对角边比刀具上粘附冷焊铝部分的截面最大对角边大8-10mm的原则选择，容器盛装盐酸溶液的高度为将刀具竖直放在容器中，超过刀具冷焊铝部分1-1.5mm；(2).将刀具中粘附有冷焊铝的部分放置在所述的盐酸溶液中，放置时间为5-15分钟；(3).放置过程中，每隔1-2分钟取出刀具观察，若残余铝已经松弛，取出刀具，整理，用水清洗。
2.根据权利要求1所述的清除刀具冷焊铝和切削通道中铝屑的方法，其特征在于容器的选择方法容器为塑料容器。
全文摘要
本发明涉及一种清除刀具冷焊铝和切削通道中铝屑的方法。包括以下步骤(1)取浓度为18－20％盐酸，盛装盐酸溶液的容器按照其截面最大对角边比刀具上粘附冷焊铝部分的截面最大对角边大8－10mm的原则选择，容器盛装盐酸溶液的高度为将刀具竖直放在容器中，超过刀具冷焊铝部分1－1.5mm；(2)将刀具中粘附有冷焊铝的部分放置在所述的盐酸溶液中，放置时间为5－15分钟；(3)放置过程中，每隔1－2分钟取出刀具观察，若残余铝已经松弛，取出刀具，整理，用水清洗。本发明能清除粘附在刀具和刀夹柄上的冷焊铝切削通道中的铝屑，清除时间短，快速、干净、彻底，可同时清除多件刀具和刀夹柄上的冷焊铝切削通道中的铝屑，并且不会损伤和腐蚀刀具、刀夹柄和灼伤人体皮肤，有成本低的优点。
文档编号B08B3/04GK1804129SQ20051005747
公开日2006年7月19日 申请日期2005年12月27日 优先权日2005年12月27日
发明者何应华 申请人:长安汽车(集团)有限责任公司