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光学玻璃全自动超声波清洗机

2021-08-03 21:22

对于光学镀膜零件,玻璃基底的清洁程度是影响镀膜产品表面质量的关键因素之一,保障光学零件表面镀膜前的洁净度,可以降低薄膜内的杂质污染物,因此镀膜前光学零件的超声波清洗至关重要。


超声波清洗工艺作为光学零件加工过程中的重要一环,它逐渐代替了传统的手工清洗及精擦操作,使清洗及精擦的效率成倍或十多倍的提高,为光学工业生产辅助工序实现机械化、自动化提供了条件。对于光学镀膜元件来说,玻璃基底的清洁程度是影响镀膜产品质量好坏的关键因素之一,保障光学零件表面镀膜前的洁净度,可以降低薄膜内的杂质污染物,镀膜前光学零件的超声波清洗至关重要。光学零件进入镀膜室前,不管镀膜外观要求如何,均应进行认真的镀前处理(即超声清洗处理),超声波清洗时要根据玻璃材质、尺寸大小和厚薄等因素采取不同的工艺,从而达到去油、去污和脱水的目的,这是提高膜层牢固度的重要措施之一。
光学玻璃清洗机
光学玻璃清洗机

超声波清洗技术原理


超声波清洗机理是利用超声场所产生强大的作用力,促使物质发生一系列物理、化学变化而达到清洗目的。超声波清洗技术中的声波分为纵波和横波,它的传播需要弹性介质,在固体介质中,两者均可以传播,而在气体和液体介质中只有纵波可以传播。人耳能听到声音的频率范围很窄,只有(16~20000)Hz。频率<16Hz的声音通常叫做次声波,而频率>20kHz的声音叫做超声波。具体来说当超声波的高频(20~50)kHz机械振动传给清洗液介质以后,液体介质在这种高频波振动下将会产生近真空的“空腔泡”。闭合时会产生压强高达几百乃至几千帕德微激波,因剧烈碰撞致突然爆破使气泡周围产生上千个大气压,“空腔泡”对清洗对象的强烈的作用称为“空化作用”。超声空化是指液体中的微小泡核在超声波的作用下被激活,表现为气泡的振荡、生长、收缩及崩溃等一系列的动力学过程。空化现象和它的各种效应的基本特点都和液体中空穴和空化泡的形成、猛烈闭合有关。

空化作用的有关理论如下


(1)主腔泡在液体介质中不断碰撞、消失、合并时,可使用周围局部产生极大的压力。这种极其强大的压力足以能使物质分子发生变化,引起各种化学变化(断裂、裂解、氧化、还原、分解、化合)和物理变化(溶解、吸附、乳化、分散等)。
(2)当空腔泡的本征变化频率与超声波的振动频率相等时,便可产生共振。共振的空腔泡内聚集了大量的热能。这些热能足以使周围物质的化学键断裂,而引起一系列的化学、物理变化。
(3)当空腔泡形成时,两泡壁间因产生较大的电位差而引起放电,致使腔内的气体活化。这种活化了的气体进而引发了周围物质活化,从而使物质发生一系列物理、化学作用。
可见,“空化作用”只不过提供了物质在发生物理、化学变化时所需的能量。但是能与污物作用的液体,除有空化泡的机械作用外还有化学作用。理想的清洗速度和效果还要取决于清洗介质,即清洗液的性质。所以,超声波清洗往往是机械作用和化学作用同时发生。光学零件超声波清洗就是借助这种力量,使附着在光学零件表面上的油污、火漆、柏油、抛光粉、玻璃粉、保护漆等污物去除干净。因此,超声波清洗是光学零件清洗的一种有效的清洗。这种性质体现在清洗液与污物间所发生的各种物理、化学变化,要能够削弱和去除污物与玻璃零件表面间的附着力和结合力,并使清洗保持原有的表面外观。

光学零件加工中不同的工序应有不同的清洗工艺,从整体流程看,通常可分为四道工序:洗涤、漂洗、脱水、烘干。具体流程如下:
(1)洗涤:主要是利用有机溶剂(如HA-04、P-90或B-13等)对光学零件表面进行湿润、渗透和乳化而达到综合的作用,从而达到对各类污垢进行溶解、去除的效果。
(2)漂洗:通过纯水对光学零件表面的冲洗及超声作用,使洗涤后残留在光学零件表面的洗涤剂溶解、稀释和去除。
(3)脱水:经漂洗后的光学零件表面含有大量水分,进入有机溶剂的脱水剂中进行脱水,和水能充分混溶;
(4)烘干:脱水后的光学零件进入蒸汽槽干燥,干燥剂蒸汽在光学零件表面冷凝为液体,干燥剂液体和光学零件表面的脱水剂形成共沸物,一部分共沸物形成蒸汽离开光学零件表面,一部分共沸物以液体的状态流经光学零件表面对光学零件起冲洗作用。经过上述过程后,光学零件表面洁净、干燥。
行快速甩干,采用PLC电路和变频器程序控制,通过空气过滤装置将净化的空气送入设备内部以提高干燥的效率,防止二次污染。与传统工艺相比,可以节约无水乙醇和异丙醇等溶剂的使用,节省成本,保护环境。

综上所述,对于光学镀膜零件来说,玻璃基底的清洁程度是影响镀膜产品表面质量好坏的关键因素之一,保障光学零件表面镀膜前的洁净度,可以降低薄膜内的杂质污染物。
超声波清洗具有效果好,清洁度高且全部光学零件清洁度一致;清洗速度快,提高生产效率,不须人手接触清洗液,安全可靠。对光学零件表面无损伤,节省溶剂、工作场地和人工。对光学零件表面比较复杂,像一些表面凹凸不平、特别小的视窗玻璃,清洁度有较高要求的产品,使用超声波清洗能达到很理想的效果。