超声波清洗技术在机械制造业中应用
由于超声波清洗采用非ODS水基清洗剂,所以超声波清洗是绿色清洗。超声波清洗法是一种先进的清洗方法,它具有独特的清洗效果。适用于清洗几何形状复杂的工件(如带有盲孔、深孔、弯孔、狭缝的工件)和不同材料的组合件。尤其适用于精度高、光洁度高、清洗质量要求高的中小型工件的清洗。只要工件浸到声场存在的地方,都具有清洗作用。对一般的除油、防锈、磷化等工艺过程,在超声波作用下只需2～3min即可完成,其速度比传统方法可提高几倍,甚至几十倍,清洗清洁度也能达到最高级别,这在许多对产品表面质量和生产率要求较高的场合,更突出地显示了用其它处理方法难以达到或不可取代的结果。超声波清洗机的高效率和高清洁度,得益于其声波在介质中传播时产生的穿透性和空化冲击波,所以很容易将带有复杂外形,内腔和细缝的工件清洗干净(这些零部件以手工及其它清洗方式不能完全有效地进行清洗),具有显著的清洗效果,可彻底达到清洗要求,且全部工件清洁度一致。相比其它的清洗方清洗机显示出了巨大的优越性,尤其在专业化、的机械制造生产企业中。
在机械制造过程中,工件在油漆、电镀、热处理、防锈、装配前,以及装配过程中都需要清洗。清洗是多种工艺过程中反复进行的一项工序,清洗质量直接关系到机械产品的加工性能以及产品的整体性能。传统的清洗方法有人工刷洗、在含有ODS的溶剂浸洗、电解清洗、喷淋清洗、高压喷洗、气相清洗等,存在工人劳动强度大、清洗质量不稳定、效率较低等缺点。
超声波清洗作为一种先进、高效、绿色非ODS的现代清洗技术,在机械行业正越来越得到广泛的应用。
(1)除油脂
包括乳化油、润滑油、防锈油等各种油脂。工件在防锈封存前、电镀前和涂装前都必须进行除油清洗,超声波清洗的关键是选用含针对性的表面活性剂和乳化剂的清洗液。
(2)除锈及氧化皮
钢铁零件在轧制或热处理后,表面会生成一层5～10μm的氧化铁,超声波清洗可以用弱酸代替强酸、强碱,减少了公害,避免了氢脆。作为镀膜前处理基础工艺环节,提高了镀膜质量。
(3)除污垢
除污垢清洗主要有:(a)除积碳积碳是燃油和机油在高温缺氧条件下燃烧生成的硬质碳化物,与金属表面吸附,分子间结合强度极大,用一般方法很难去除,还可能损坏了活塞表面的光洁度。改用超声波清洗,清除彻底,不损坏工件表面质量,而且效率高。(b)油腻和油泥工件被机油污染,再落入尘土,形成油腻的附着力很强;油泥是机油、焦油、含氧酸、碳化物、灰及水的混合物,结合强度可达(1～1.5)×104Pa,用超声波清洗非常彻底。(c)涂镀前的清洗电镀和喷漆前的清洗效果直接影响涂镀质量的好坏。除蜡和抛光膏清洗一直是困扰电镀业的难题,用超声波清洗则会解决这一难题。作为镀膜前处理基础工艺环节,提高了镀膜质量。
超声波清洗始于20世纪50年代,现已广泛应用于机械零部件的清洗(特别是精密零部件)、工件表面处理(如除锈、除油、磷化、钝化等)、镀前处理等,是清洗轴承、油泵、油嘴、液压元件、钟表零件、五金工具、汽车部件等的良好方法。
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