技术百科 | 2022-05-14

超声波清洗机的工艺流程(购买超声波清洗机的时候需注意的事项)

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超声波清洗机的工艺流程


1、研磨后的清洗


研磨是光学玻璃生产中决定其加工效率和表面质量(外观和精度)的重要工序。研磨工序中的主要污染物为研磨粉和沥青,少数企业的加工过程中会有漆片。其中研磨粉的型号各异,一般是以二氧化铈为主的碱金属氧化物。根据镜片的材质及研磨精度不同,选择不同型号的研磨粉。在研磨过程中使用的沥青是起保护作用的,以防止抛光完的镜面被划伤或腐蚀。研磨后的清洗设备大致分为两种:


一种主要使用有机溶剂清洗剂,另一种主要使用半水基清洗剂。


(1)有机溶剂清洗采用的清洗流程如下:


有机溶剂清洗剂(超声波)-水基清洗剂(超声波)-市水漂洗-纯水漂洗-IPA(异丙醇)脱水-IPA慢拉干燥。


有机溶剂清洗剂的主要用途是清洗沥青及漆片。以前的溶剂清洗剂多采用三氯乙烷或三氯乙烯。由于三氯乙烷属ODS(消耗臭氧层物质)产品,目前处于强制淘汰阶段;而长期使用三氯乙烯易导致职业病,而且由于三氯乙烯很不稳定,容易水解呈酸性,因此会腐蚀镜片及设备。对此,国内的清洗剂厂家研制生产了非ODS溶剂型系列清洗剂,可用于清洗光学玻璃;并且该系列产品具备不同的物化指标,可有效满足不同设备及工艺条件的要求。比如在少数企业的生产过程中,镜片表面有一层很难处理的漆片,要求使用具备特殊溶解性的有机溶剂;部分企业的清洗设备的溶剂清洗槽冷凝管较少,自由程很短,要求使用挥发较慢的有机溶剂;另一部分企业则相反,要求使用挥发较快的有机溶剂等。


水基清洗剂的主要用途是清洗研磨粉。由于研磨粉是碱金属氧化物,溶剂对其清洗能力很弱,所以镜片加工过程中产生的研磨粉基本上是在水基清洗单元内除去的,故而对水基清洗剂提出了极高的要求。以前由于国内的光学玻璃专用水基清洗剂品种较少,很多外资企业都选用进口的清洗剂。而目前国内已有公司开发出光学玻璃清洗剂,并成功地应用在国内数家大型光学玻璃生产厂,清洗效果完全可以取代进口产品,在腐蚀性(防腐性能)等指标上更是优于进口产品。


对于IPA慢拉干燥,需要说明的一点是,某些种类的镜片干燥后容易产生水印,这种现象一方面与IPA的纯度及空气湿度有关,另一方面与清洗设备有较大的关系,尤其是双臂干燥的效果明显不如单臂干燥的好,需要设备厂家及用户注意此点。


(2)半水基清洗采用的清洗流程如下:


半水基清洗剂(超声波)-市水漂洗-水基清洗剂-市水漂洗-纯水漂洗-IPA脱水-IPA慢拉干燥


此种清洗工艺同溶剂清洗相比[敏感词]的区别在于,其前两个清洗单元:有机溶剂清洗只对沥青或漆片具有良好的清洗效果,但却无法清洗研磨粉等无机物;半水基清洗剂则不同,不但可以清洗沥青等有机污染物,还对研磨粉等无机物有良好的清洗效果,从而大大减轻了后续清洗单元中水基清洗剂的清洗压力。半水基清洗剂的特点是挥发速度很慢,气味小。采用半水基清洗剂清洗的设备在[敏感词]个清洗单元中无需密封冷凝和蒸馏回收装置。但由于半水基清洗剂粘度较大,并且对后续工序使用的水基清洗剂有乳化作用,所以第二个单元须市水漂洗,并且[敏感词]将其设为流水漂洗。


国内应用此种工艺的企业不多,其中一个原因是半水基清洗剂多为进口,价格比较昂贵。


从水基清洗单元开始,半水基清洗工艺同溶剂清洗工艺基本相同。在此不再赘述。


(3)两种清洗方式的比较


溶剂清洗是比较传统的方法,其优点是清洗速度快,效率比较高,溶剂本身可以不断蒸馏再生,循环使用;但缺点也比较明显,由于光学玻璃的生产环境要求恒温恒湿,均为封闭车间,溶剂的气味对于工作环境多少都会有些影响,尤其是使用不封闭的半自动清洗设备时。


半水基清洗是近年来逐渐发展成熟的一种新工艺,它是在传统溶剂清洗的基础上进行改进而得来的。它有效地避免了溶剂的一些弱点,可以做到无毒,气味轻微,废液可排入污水处理系统;设备上的配套装置更少;使用周期比溶剂要更长;在运行成本上比溶剂更低。半水基清洗剂为突出的一个优点就是对于研磨粉等无机污染物具有良好的清洗效果,极大地缓解了后续单元水基清洗剂的清洗压力,延长了水基清洗剂的使用寿命,减少了水基清洗剂的用量,降低了运行成本。


它的缺点就是清洗的速度比溶剂稍慢,并且必须要进行漂洗。


2、镀膜前清洗


镀膜前清洗的主要污染物是求芯油(也称磨边油,求芯也称定芯、取芯,指为了得到规定的半径及芯精度而选用的工序)、手印、灰尘等。由于镀膜工序对镜片洁净度的要求极为严格,因此清洗剂的选择是很重要的。在考虑某种清洗剂的清洗能力的同时,还要考虑到他的腐蚀性等方面的问题。


镀膜前的清洗一般也采用与研磨后清洗相同的方式,分为溶剂清洗和半水基清洗等方式。工艺流程及所用化学药剂类型如前所述。


3、镀膜后清洗


一般包括涂墨前清洗、接合前清洗和组装前清洗,其中接合前清洗(接合是指将两片镜片用光敏胶粘接成规定的形状,以满足无法一次加工成型的需求,或制造出较为特殊的曲率、透光率的一道工序)要求为严格。接合前要清洗的污染物主要是灰尘、手印等的混合物,清洗难度不大,但对于镜片表面洁净度有非常高的要求,其清洗方式与前面两个清洗工艺相同。


购买超声波清洗机的时候需注意的事项:


1.超声波清洗机的尺寸大小;因为超声波清洗机规格有很多分标准型跟非标型,所以要根据清洗物件或零件的大小数量等进行选择,如果不懂得怎么选择可以跟厂家进行沟通;


2.超声波清洗机的频率;从28kHz到120kHz之间,在使用水或水清洗剂时由空穴作用引起的物理清洗力显然对低频有利,大量除油或者除锈一般使用28-40kHz左右。对小间隙、狭缝、深孔的零件清洗,用高频(一般40kHz以上)较好,甚至几百kHz。对钟表零件清洗时,用400kHz。


3.超声波清洗机的功率;超声波功率是根据尺寸的大小而定的,若选择功率“一定数值”偏小,那么花费很长时间也没有清除污垢。而如果功率达到一定数值,有时很快便将污垢去除。若选择功率“一定数值”偏大,空化强度将大大增加,清洗效果会有明显提高,但这会使较精密的零件产生损点,得不偿失,而且清洗缸底部振动板处空化严重,水点腐蚀也增大,在采用三氯乙烯等有机溶剂时,基本上没有问题,但采用水或水溶性清洗液时,易于受到水点腐蚀,如果振动部位表面已受到伤痕,强功率下水底产生空化腐蚀更严重,因此要按实际使用情况选择超声功率。


4.超声波清洗机是否带加热或不加热;


(1).在清洗物件是若用水或者水基溶剂做为清洗液可选择带加热系统的,清洗温度为40-60℃为[敏感词],尤其在天冷时若清洗液温度低空化效应差,清洗效果也差。当温度升高后空化易发生,所以清洗效果较好。当温度继续升高以后,空泡内气体压力增加,引起冲击声压下降,反应出这两因素的相乘作用。


(2).若选用三氯乙烯等无水有机溶剂做为清洗液可选择不带加热系统的,超声波再工作的时候也会产生一定的温度,有机溶剂在加热过程中有刺激和麻醉作用。吸入急性中毒者有上呼吸道刺激症状、流泪、流涎。随之出现头晕、头痛、恶心、运动失调及酒醉样症状。出现头晕、头痛、倦睡、恶心、呕吐、腹痛、视力模糊、四肢麻木,甚至出现兴奋不安、抽搐乃至昏迷,可致死,所以不建议使用此类溶剂做为清洗液。厂家推荐使用水基溶剂环保健康,效果好!


5.超声波清洗机的材质;小型超声波清洗机材质‍一般由201材质1.0mm厚不锈钢外壳跟304材质1.mm厚不锈钢内胆组成;工业机材质为201材质1.5mm厚不锈钢外壳跟304材质2.0mm厚不锈钢内槽组成;也有根据客户的要求不同,使用不同材质跟厚度的不锈钢比如316、钛合金等。

超声波清洗机的工艺流程(购买超声波清洗机的时候需注意的事项)