与溶剂制造商的稳固关系帮助 Electro-Spec Inc. 在其真空脱脂装置中实施了三氯乙烯替代材料，以更有效地清洁客户的微机械零件。  

洛丽·贝克曼        

高级编辑， 生产加工

       当一家具有环保意识的公司发现它多年来一直在使用一种材料，该材料已出现在美国环境保护署 (EPA) 的十大危险废物清单中，该公司的员工会迅速做出反应，寻找停止使用该产品的方法。

       Electro-Spec Inc.（富兰克林，印第安纳州）多年来一直在其 Tiyoda 真空蒸汽脱脂装置中使用三氯乙烯(TCE) 溶剂，这是其中一种危险材料。当溶剂出现在 EPA 清单上时，环境健康与安全主管 Ben McKnight 领导了一个研究项目，以寻找这种危险化学品的替代品。作为环境管理计划的成员和印第安纳州环境管理部（污染预防合作伙伴）赞助的计划的成员，Electro-Spec 需要实现其对环境卓越的追求，从而最大限度地减少或消除危险废物。

       “除 TCE 外，我们的设施当时将免除危险废物，”同时兼任污染预防合作伙伴执行董事的麦克奈特先生说。

       在研究销售 TCE 替代材料的公司时，McKnight 先生发现了距离印第安纳波利斯仅 20 英里的化学品制造商BHC（以前称为 Brulin）。该公司生产SolVantage Vapor Solv，一种无害溶剂。

“我们很幸运能找到 BHC，”麦克奈特先生说。“我们在他们身上找到了一个优秀的合作伙伴，可以帮助我们保持环境友好。”

       两家公司的化学反应不仅仅是脱脂产品——他们已经形成了一种牢固的关系，这对朝着他们作为行业环境领导者的目标前进。

成为“绿色”并不总是那么容易

       自 1959 年以来，作为贵金属电镀公司，Electro-Spec 为汽车、航空航天、军事、电池、电信和医疗行业电镀零件。通常，客户将尚未清洁的微加工零件运送到公司。发生这种情况时，Electro-Spec 在电镀由铜、铜合金、钢、不锈钢、可伐合金、镍、钛和铝制成的零件之前使用其真空蒸汽脱脂系统。

小型机加工金属零件

       通常，客户将尚未清洁的微加工零件运送到公司。发生这种情况时，Electro-Spec 在电镀由铜、铜合金、钢、不锈钢、可伐合金、镍、钛和铝制成的零件之前使用其真空蒸汽脱脂系统。

       “我们需要一种具有非常好的润湿能力的脱脂产品，以便能够进入这些微加工部件的凹槽中以去除污垢，”麦克奈特先生说。“因此，我们需要一种粘性较小的溶剂——能够清除非常小的零件的凹陷区域。”

       在向公司外部寻求帮助解决他们的问题之前，Electro-Spec 的化学家 Greg Wilkinson 将 EPA 提供的清单与 TCE 替代清洁剂进行了梳理。“我花了大约两天时间浏览这份清单，发现其中的溶剂为零——它们都是水性清洁剂。”

       水性清洁剂虽然对环境安全，但通常不会从 Electro-Spec 清洁的非常小的部件的凹槽中出来。因此，此特定应用需要较低粘度的溶剂，但也不是太粘而无法清洁零件微小区域内部的溶剂。

       当该公司开始与 BHC 合作时，它提供了 Vapor Solv 的样品。Electro-Spec 使用自己的SEM/EDX设备测试污染的部件，然后用这种新发现的溶剂清洁它们，然后使用 SEM/EDX 设备再次测试它们。在初步测试结果呈阳性后，该公司过渡到溶剂的预生产规模，在那里使用了大约 20 加仑的材料。

       “我一直在跟踪运行样本，”威尔金森先生说。“我运行了超过 85,000 个零件或 100 个负载。零件范围从铜到不锈钢再到黄铜和多种类型的饰面。他们中很少有缺陷，而且没有一个是由于脱脂不当造成的。”

新溶剂解决问题

       BHC 的研发总监 Yangsheng Zhang 博士了解到他的客户无法因为应用而自由地改用水性产品，意识到 Electro-Spec 迫切需要环保，同时也生产最干净的零件，而不会在零件上留下清洁溶剂的痕迹。

微小的微加工金属零件

       “我们一直非常活跃于使用我们不同化学品的精密清洁行业，”张博士说。“我们正在帮助客户变得更加环保。我们正在帮助行业过渡到更安全的选择。水溶液在某些应用中存在局限性，因此我们正在寻找更安全的溶剂来扩充水性产品线。”

       SolVantage Vapor Solv 是 BHC 开发的这些对环境更安全的产品之一。该产品是一种不易燃、高性能、精密的清洁溶剂，专为蒸汽脱脂而设计。一种共沸氟化溶剂脱脂剂，几乎对所有金属都安全；它无腐蚀性，不会弄脏金属部件。

       Vapor Solv 还具有非常低的表面张力，张博士说这在像 Electro-Spec 一样清洁微机械零件时尤其重要。“较低的表面张力有助于清洁剂在部件上的小孔或堆叠部件之间的间隙周围进出，”他说。水的表面张力为 72 达因/厘米。在表面活性剂的存在下，配制的水性清洁剂可以接近 30 秒的达因/厘米。“另一方面，配制的溶剂脱脂剂很容易达到 30 达因/厘米以下，这通常是清洁微机械零件所需要的。Vapor Solv 的表面张力估计为 14 达因/厘米，”张博士说。

       他说，张博士的工作是帮助他的客户取得成功。“如果他们成功了，我们就成功了，”他说。“我们的开发理念来自客户。我们不会在真空中开发不回答现实世界中问题的产品。我们正在从我们所服务的行业中获得想法和方向。”

所有人的优势

       在新溶剂的试验被认为成功后，Electro-Spec 将其真空蒸汽脱脂工艺转换为与新材料兼容。

Electro-Spec Inc. 的 Tiyoda 真空蒸汽脱脂装置

       “这只涉及更换几个垫圈，但无论如何我们都必须定期更换；我们只是换了一种不同类型的垫圈，”威尔金森先生说。“这不是问题或挑战。”

       不仅过渡到 Vapor Solv 很简单，而且还带来了一些使用 TCE 所没有的好处。

       首先，该公司具有环境优势，因为它现在领先于 EPA 法规，这对于 Electro-Spec 达到其环境卓越标准至关重要。反过来，这也有利于公司的员工和环境：新材料无害、不易燃和不致癌。

       此外，新材料更不易受潮。“如果确实发生了湿气——它没有发生——我们不必定期或像我们之前的材料那样频繁地进行酸验收测试，”麦克奈特先生说。

       Electro-Spec 还节省了能源和成本。新溶剂在脱脂系统内以较低的温度运行，从而节省能源。由于旧材料需要充电或更换，既为公司节省了资金，也节省了人力。“我们希望使用这种新材料三到五年，”麦克奈特先生说。他补充说，因为新材料没有危险，所以进来的运费比较便宜。“而且我们希望在离开我们设施的路上也是一样的，”他补充道。

两家公司还在 Electro-Spec 的实验室合作，进行实际测试，以创造下一代溶剂。

       Electro-Spec 看到了这种合作伙伴关系的好处，该公司通过提供实验室进行进一步测试来回馈 BHC 提供的有用的客户支持。“我们在 BHC 没有 SEM/EDX 功能，因此 Ben 和我达成了共享资源的协议，”张博士说。“他慷慨地让我们用 80 小时的仪器时间一起做一些工作。”

       Electro-Spec 还向 BHC 提供其测试设备的所有数据。“凭借我们的 SEM/EDX 功能，我们能够查看是否存在任何缺陷，但我认为这不会发生，”McKnight 先生说。“我认为我们会没事的。BHC 将定期为我们测试解决方案。”

       两家公司还在 Electro-Spec 的实验室合作，进行实际测试，以创造下一代溶剂。

下一代规划

       在解决了一个问题后，该合作伙伴关系已经开始创造它所预期的下一代溶剂：非氯化溶剂。“EPA 将不允许在未来 10 年内使用氯化溶剂，”麦克奈特先生说。“下一代溶剂的全球变暖潜力将更低。这个没有很高的，但它会为下一个溶剂改进更多。”

       张博士同意。“Electro-Spec 现在使用的溶剂具有零臭氧消耗潜势和大约 400 的全球变暖潜势评分，”他说。“但下一代将把它归结为全球变暖潜势评分为 1，这是极低的。”

       由于与 BHC 建立了牢固的合作伙伴关系，Electro-Spec 在其真空蒸汽脱脂系统中获得的不仅仅是更环保的溶剂的好处。它还获得了与新材料相关的客户支持，并在开发下一代溶剂方面拥有发言权，最终将影响整个零件清洁行业。BHC 正在其客户的实验室中获得材料测试能力以及用于设计最佳溶剂的宝贵客户反馈。两家公司的合作在这个词的各个方面都产生了良好的“化学反应”。

       “我们很高兴能够帮助如此亲近的客户，他们很享受我们的化学反应，”张博士说。