超聲波清洗機可用于研磨后鍍膜前的清洗
0閱讀次數：4297發布日期：2018-01-22 作者：中國教育裝備網 關鍵詞：超聲波清洗機，噴淋清洗機
1.介紹：超聲波在液體中傳播，使液體與清洗槽在超聲波頻率下一起振動，液體與清洗槽振動時有自己固有頻率，這種振動頻率是聲波頻率，所以人們就聽到嗡嗡聲。隨著清洗行業的不斷發展，越來越多的行業和企業運用到了超聲波清洗機。對超聲波清洗機原理由超聲波發生器發出的高頻振蕩信號，通過換能器轉換成高頻機械振蕩而傳播到介質--清洗溶劑中，超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射，使液體流動而產生數以萬計的直徑為50-500μm 的微小氣泡，存在于液體中的微小氣泡在聲場的作用下振動。這些氣泡在超聲波縱向傳播的負壓區形成、生長，而在正壓區，當聲壓達到一定值時，氣泡迅速增大，然后突然閉合。并在氣泡閉合時產生沖擊波，在其周圍產生上千個大氣壓，破壞不溶性污物而使他們分散于清洗液中，當團體粒子被油污裹著而黏附在清洗件表面時，油被乳化，固體粒子及脫離，從而達到清洗件凈化的目的。在這種被稱之為“空化”效應的過程中，氣泡閉合可形成幾百度的高溫和超過1000個氣壓的瞬間高壓
2.工藝流程
1、研磨后的清洗
研磨是光學玻璃生產中決定其加工效率和表面質量(外觀和精度)的重要工序。研磨工序中的主要污染物為研磨粉和瀝青，少數企業的加工過程中會有漆片。其中研磨粉的型號各異，一般是以二氧化鈰為主的堿金屬氧化物。根據鏡片的材質及研磨精度不同，選擇不同型號的研磨粉。在研磨過程中使用的瀝青是起保護作用的，以防止拋光完的鏡面被劃傷或腐蝕。研磨后的清洗設備大致分為兩種： 一種主要使用有機溶劑清洗劑，另一種主要使用半水基清洗劑。
有機溶劑清洗采用的清洗流程如下
有機溶劑清洗劑(超聲波)-水基清洗劑(超聲波)-市水漂洗-純水漂洗-IPA(異丙醇)脫水-IPA慢拉干燥。有機溶劑清洗劑的主要用途是清洗瀝青及漆片。以前的溶劑清洗劑多采用三氯乙烷或三氯乙烯。由于三氯乙烷屬ODS(消耗臭氧層物質)產品，處于強制淘汰階段;而長期使用三氯乙烯易導致職業病，而且由于三氯乙烯很不穩定，容易水解呈酸性，因此會腐蝕鏡片及設備。對此，國內的清洗劑廠家研制生產了非ODS溶劑型系列清洗劑，可用于清洗光學玻璃;并且該系列產品具備不同的物化指標，可有效滿足不同設備及工藝條件的要求。比如在少數企業的生產過程中，鏡片表面有一層很難處理的漆片，要求使用具備特殊溶解性的有機溶劑;部分企業的清洗設備的溶劑清洗槽冷凝管較少水基清洗劑的主要用途是清洗研磨粉。由于研磨粉是堿金屬氧化物，溶劑對其清洗能力很弱，所以鏡片加工過程中產生的研磨粉基本上是在水基清洗單元內除去的，故而對水基清洗劑提出了極高的要求。以前由于國內的光學玻璃專用水基清洗劑品種較少，很多外資企業都選用進口的清洗劑。而國內已有公司開發出光學玻璃清洗劑，并成功地應用在國內數家大型光學玻璃生產廠，清洗效果完全可以取代進口產品，在腐蝕性(防腐性能)等指標上更是優于進口產品
半水基清洗采用的清洗流程如下:
半水基清洗劑(超聲波)-市水漂洗-水基清洗劑-市水漂洗-純水漂洗-IPA脫水-IPA慢拉干燥
此種清洗工藝同溶劑清洗相比最大的區別在于，其前兩個清洗單元：有機溶劑清洗只對瀝青或漆片具有良好的清洗效果，但卻無法清洗研磨粉等無機物;半水基清洗劑則不同，不但可以清洗瀝青等有機污染物，還對研磨粉等無機物有良好的清洗效果，從而大大減輕了后續清洗單元中水基清洗劑的清洗壓力。半水基清洗劑的特點是揮發速度很慢，氣味小。采用半水基清洗劑清洗的設備在第一個清洗單元中無需密封冷凝和蒸餾回收裝置。但由于半水基清洗劑粘度較大
國內應用此種工藝的企業不多，其中一個原因是半水基清洗劑多為進口從水基清洗單元開始，半水基清洗工藝同溶劑清洗工藝基本相同。溶劑清洗是比較傳統的方法，其優點是清洗速度快，效率比較高，溶劑本身可以不斷蒸餾再生，循環使用;但缺點也比較明顯，由于光學玻璃的生產環境要求恒溫恒濕，均為封閉車間，溶劑的氣味對于工作環境多少都會有些影響，尤其是使用不封閉的半自動清洗設備時。它是在傳統溶劑清洗的基礎上進行改進而得來的。它有效地避免了溶劑的一些弱點，可以做到無毒，氣味輕微，廢液可排入污水處理系統;設備上的配套裝置更少;使用周期比溶劑要更長;
2、鍍膜前清洗
鍍膜前清洗的主要污染物是求芯油(也稱磨邊油，求芯也稱定芯、取芯，指為了得到規定的半徑及芯精度而選用的工序)、手印、灰塵等。由于鍍膜工序對鏡片潔凈度的要求極為嚴格，因此清洗劑的選擇是很重要的。在考慮某種清洗劑的清洗能力的同時，還要考慮到他的腐蝕性等方面的問題。
頻率
超聲波清洗機工作頻率很低(在人的聽覺范圍內)就會產生噪音。當頻率低于20kHz時，工作噪音不僅變得很大，而且可能超出職業安全與保健法或其它條例所規定的安全噪音的限度。在需要高功率去除污垢而不用考慮工件表面損傷的應用中，通常選擇從20kHz到30kHz范圍內的較低清洗頻率。該頻率范圍內的清洗頻率常常被用于清洗大型、重型零件或高密度材料的工件。
低頻通常被用于清洗較小、較精密的零件，或清除微小顆粒。高頻還被用于被工件表面不允許損傷的應用。使用高頻可從幾個方面改善清洗性能。隨著頻率的增加，空化泡的數量呈線形增加，從而產生更多更密集的沖擊波使其能進入到更小的縫隙中。如果功率保持不變，空化泡變小，其釋放的能量相應減少，這樣有效地減小了對工件表面的損傷。高頻的另一個優勢在于減小了粘滯邊界層
空化作用
空化作用就是超聲波以每秒兩萬次以上的壓縮力和減壓力交互性的高頻變換方式向液體進行透射。在減壓力作用時，液體中產生真空核群泡的現象，在壓縮力作用時，真空核群泡受壓力壓碎時產生強大的沖擊力，由此剝離被清洗物表面的污垢，從而達到精密洗凈目的
直進流
超聲波在液體中沿聲的傳播方向產生流動的現象稱為直進流。聲波強度在0.5W/cm2時，肉眼能看到直進流，垂直于振動面產生流動，流速約為10cm/s。通過此直進流使被清洗物表面的微油污垢被攪拌，污垢表面的清洗液也產生對流，溶解污物的溶解液與新液混合，使溶解速度加快，對污物的搬運起著很大的作用。
加速度
液體粒子推動產生的加速度。對于頻率較高的超聲波清洗機，空化作用就很不顯著了，這時的清洗主要靠液體粒子超聲作用下的加速度撞擊粒子對污物進行超精密清洗。
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