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超聲波清洗機廣泛應(yīng)用于異性、微型、高精密零部件的清洗。目前用于超聲波清洗工藝的清洗劑主要有碳氫清洗劑及水基超聲波清洗劑，相比較來說，用碳氫清洗劑清洗后的零部件的清潔度要高一些，不過水基超聲波清洗劑有其應(yīng)用成本低廉、使用安全等獨特優(yōu)勢，仍受到中小用戶的歡迎。清潔度的含義可以簡單理解為清洗后工件表面雜質(zhì)的相對殘留量，當前并沒有統(tǒng)一的標準測試方法，均由使用企業(yè)各自執(zhí)行企業(yè)內(nèi)部測試標準，由于高精密裝配及高精密表面處理的需求量越來越大，導(dǎo)致對清潔度的要求越來越高。 如何來提高水基超聲波清洗劑的清洗清潔度呢？下面筆者向大家分享一些提高超聲波清洗清潔度的方法。
采用沉浸塊式超聲波清洗：
用超聲波對工件進行清洗是一種比較先進的清洗工藝，也是目前在清洗領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的物理清洗方式。常用超聲波清洗是利用沉浸塊式換能器將超音頻電信號轉(zhuǎn)換成高頻機械振動傳入到清洗液中，清洗液體在強烈的超聲波作用下，液體分子時而受拉，時而受壓，形成許多微小的空洞（空穴），即一般所說的“空化效應(yīng)”。由于空洞的內(nèi)外壓力相差十分懸殊，空洞破裂時在一瞬間具有強大的沖擊力，當被清洗的工件表面、狹縫、內(nèi)腔、盲孔、小孔等受到這個沖擊力時，粘附在其中的各類油污、細屑等污物就剝落下來。超聲波除了其本身有巨大的能量外，還具有攪拌作用，使清洗液發(fā)生運動，新鮮清洗液不斷作用于污垢使其加速溶解，從而達到清洗的目的。
通常采用沉浸塊式換能器，可根據(jù)工件的清潔度要求采用單塊或多塊布置，單槽或多槽布置。另外可根據(jù)工件的形狀、大小將換能器安排在槽內(nèi)側(cè)壁或底部。采用超聲波清洗方式，清洗液的溫度一般為50℃～60℃較為適宜；清洗時間根據(jù)工藝要求而定，從30s～10min不等；超聲波強度大約設(shè)定在0.5～1W/cm2。超聲波清洗特別適合多孔性物體和幾何形狀復(fù)雜的小零件，例如類似于壓縮機中曲軸、連桿、活塞、彈簧和閥板等。我單位為某用戶設(shè)計、制造的水基零件全自動超聲波清洗機，其清潔度指標可達到：液態(tài)含塵量0.5～15mg/件，固態(tài)含塵量0.1～3mg/件（十幾種零件的材質(zhì)、形水基清洗設(shè)備清潔度的有效途徑狀不同，其清潔度指標也不同）。
采用機械搖動清洗：
在采用上述超聲波清洗的同時，根據(jù)零件的特點及用戶的要求，可增設(shè)機械搖動清洗，即采用偏心輪或凸輪機構(gòu)；也可采用氣缸振動清洗使工件筐產(chǎn)生上下?lián)u動（振動），以增強清洗脫污效果。
沉浸塊式超聲波清洗及機械搖動清洗適合于浸泡式的清洗。
采用高壓定點噴淋清洗：
高壓噴淋清洗具有強大的清洗力，能去除頑固附著在物體表面的污垢，特別適合某些形狀特殊、盲孔較深及清潔度要求高的零件（如曲軸箱），同時還具有一定的去除毛刺、飛邊、焊渣等功能。與低壓噴淋清洗相比，其清潔度指標可提高3倍左右。采用定點方式，可清洗傳統(tǒng)方式不易清洗的小孔、盲孔和具有特殊形狀的零件，其傳送方式一般采用間歇運行的步進式。在工件上料端驅(qū)動軸處設(shè)置旋轉(zhuǎn)編碼器采集鏈輪的旋轉(zhuǎn)角度，調(diào)整傳送機構(gòu)的運動（在鏈條發(fā)生變形、節(jié)距變化時能夠相應(yīng)調(diào)整），并以PLC為核心對變頻調(diào)速器進行控制，從而使傳送鏈平滑啟動、快速位移、平穩(wěn)減速、準確到位，可以實現(xiàn)1mm的定位精度。準確的定位和高壓噴淋相結(jié)合，可以確保高清潔度的清洗效果。
常用的適合零件清洗的高壓噴淋清洗壓力為3.5MPa～6MPa，當有特殊需要時，也可選用更高的壓力甚至超高壓力（100MPa）。采用高壓噴淋清洗，除了需要注意壓力及其高壓泵、高壓軟管及附件的選擇外，還要注意噴嘴的材質(zhì)、形狀和噴射距離等，尤其是零件必須有可靠的裝夾方式，同時設(shè)備還要有較完善的減震、降噪和安全等措施。
設(shè)置油水分離器：
脫脂工序是清洗設(shè)備的重要工序。被清洗零件在脫脂過程中的油污必須及時清除，否則油分的濃度隨著處理零件量的增加，脫脂能力不斷下降，零件的清潔度也隨之下降，因此除了必須定期更新脫脂液外，還需要對脫脂液進行油水分離處理。當脫脂液中油分濃度達到5～10g/L時就須進行更新，否則脫脂油在脫脂液中將不再以乳化狀態(tài)存在，而重新附著在被清洗零件上，從而影響后續(xù)被清洗零件的清潔質(zhì)量。
油水分離器是一種將乳化油排入集油桶并經(jīng)過自動排油處理后，再使去油后的脫脂液回到脫脂槽中的裝置。常用的油水分離器主要由油水分離槽、泵、閥門、管路附件和集油斗等組成。2.5設(shè)置磁性分離器被清洗的零件往往經(jīng)磨床及其它機床加工后帶有鐵粉末、切屑，經(jīng)過脫脂清洗后，這些粉末和切屑都渾濁在脫脂液中，只有通過磁性分離器上的磁性滾筒或磁片，才能把脫脂液中的粉末、切屑吸出、排掉，使脫脂液保持干凈，以利于提高零件的清潔度。磁性分離器主要由箱體、磁性滾筒（磁鼓）或磁片、減速機和刮板等組成。
設(shè)置過濾循環(huán)裝置：
過濾循環(huán)裝置是將清洗槽內(nèi)較臟的液體（含有不可溶物質(zhì)）抽入附槽進行過濾，同時將附槽內(nèi)經(jīng)過濾的較干凈的液體再泵入清洗槽，該裝置對提高零件的清潔度有著很重要的作用。根據(jù)被清洗零件的具體要求，浸漬式、噴淋式的清洗方式均可設(shè)置合適網(wǎng)目數(shù)的網(wǎng)板過濾器、籃筐過濾器、袋式過濾器和濾芯過濾器等。2.7設(shè)置風(fēng)刀吹水裝置對清潔度要求較高的零件，在清洗、漂洗工序后，常常設(shè)置風(fēng)刀吹水裝置。這不僅有利于零件的最后干燥，而且是解決零件表面產(chǎn)生水斑的途徑。由于漂洗用水含有雜質(zhì)，零件干燥后易在表面留下水斑，即使用純水漂洗，也有生成水斑的可能。采用風(fēng)刀吹水裝置，利用風(fēng)壓可將零件表面的水吹除掉。
其他方面：
1）對浸泡式清洗，清洗筐的結(jié)構(gòu)設(shè)計也很重要。清洗筐與清洗液的接觸面積要小，零件在筐內(nèi)的擺放方式對清潔度會產(chǎn)生一定的影響；對噴淋式清洗，輸送帶、工裝夾具的形式對清潔度也會產(chǎn)生一定的影響。
2）無論是浸泡式清洗還是噴淋式清洗，選擇合適的加熱溫度（電加熱或蒸汽加熱），也有助于清潔度的提高。因為水和有機溶劑對污垢的溶解能力是隨溫度升高而提高的，所以升高溶劑的溫度有利于溶劑發(fā)揮它的溶解作用而使污垢易于去除，升高水的溫度有利于把吸附在零件表面的堿和表面活性劑溶解去除。
3）設(shè)置攪拌裝置設(shè)置攪拌裝置，可提高污垢被解離、乳化、分散的效率，也有助于提高清潔度。常用的攪拌裝置是在清洗槽內(nèi)設(shè)置排氣管，經(jīng)過過濾且有一定壓力的壓縮空氣通過排氣管排向清洗槽，生成的氣泡迅速上升造成清洗液的流動，從而起到攪拌作用，這是讓液體流動的攪拌方式之一。
綜上所述，在設(shè)計水基清洗設(shè)備時，根據(jù)不同材質(zhì)、不同形狀的零件合理采用不同的清洗工藝和技術(shù)，對獲得更好的清洗效果至關(guān)重要。
