发动机气缸盖等箱体类零件的清洁一直是令人头痛的技术难题,由于这类零件的内腔比较复杂内部的铁屑、粘砂等杂物很难去除,所以清洁度很不稳定,经常超差。在缸盖的清洁度方面,虽然进行了技术攻关,采取了很多措施,如加强各清理工位的去屑;改进现有清洗设备能力;减少工件的流转周期:增加人工清理等,仍然没有达到理想的效果,最后还得靠传统的浸泡工艺来完成。浸泡对于批量较小的生产还可以,但对于大批量生产来说由于清洗时间长,生产节拍不能满足,故而成本会随之增加。要彻底解决清洁度问题,必须采用超声波清洗技术。
超声波清洗一般采用 2种清洗剂:化学溶剂和水粉剂,对污物油脂均有溶解渗透作用,这是一种化学作用力。而超声波的空化作用却是物理性的,超声波清洗是结合了化学作用和物理作用。首先靠化学作用对污物进行渗透、溶解,然后再通过超声波“空化”作用所产生的冲击力将物体表面的污物层剥离,对之进行搅拌、分散、乳化并防止已脱离物体表面的污物重新附着在物体上。
大功率工业超声波清洗机由以下几部分组成:
1)超声波系统:包括换能器和超声波发生器。
换能器:换能器采用特种耐高温、耐振动、高粘度的树脂胶辅以特殊的方法加以固定,绝不脱落,且可耐受 100C~150C的高温。
超超声波发生器:大功率超声波发生器可由超音频 IGBT电力电子器件为主要元件构成,该种超声波发生器电路先进,结构完整,辅以灵敏可靠的集成控制系统。各种超声波发生器可独立工作,亦可多组并联使用,以完成大规模清洗工程。
2)加热及温度控制系统。加热器通常采用不锈钢管材制成,可耐酸碱。加热的目的是将清洗剂加热以增加清洗机的洗涤效果。温度自动控制,可在适当范围内随意调整。
3)清洗槽:清洗槽一般采用不锈钢经弧焊焊制而成,槽体上设置有排渣检修口、保温隔声层等,要保证水位至少应高出换能器盒200m以上。
4)槽液循环过滤系统。
在该系统中设有过滤器,对槽液进行动态过滤,以维持槽液的清洁度。当工件出槽,经过过滤的液体流经槽体上部的喷淋环节对工件进行一次冲洗,以便冲掉工件出槽时表面粘附的油污,以避免其对下道槽液造成污染。
5)输送系统:根据被清洗工件的形状、体积、批量等确定超声波清洗机的输送方式及控制方式
6)喷淋漂洗系统:根据被清洗工件的表面状况,有的清洗机配备喷淋漂洗工序,将超声波清洗和喷淋清洗有机地结合起来。刀烘干系统。
7)烘干系统,烘干系统主要由加热器、风机、吹风喷 嘴等组成,温度自动控制。
超声波清洗工艺流程一般来说,清洗的工艺流程依被清洗物体清洗的难易程度及清洗数量而决定。主要清洗流程如下:
1) 热浸洗或喷洗:目的是将工件上的污染物软化、分离、溶解,并减轻下道清洗工序的负荷。
2) 超声波清洗:利用超声波产生的强烈空化作用及振动将工件表面的污垢剥离脱落,同时还可将油脂性的污物分解、乳化。
3) 冷漂洗:利用流动的净水将已脱落但尚浮在工件表面上污物冲洗干净。
4)超声波漂洗:溶剂为干净的清水,工件浸入后,利用超声波将浮在工件各边、角及孔隙处的污物清洗干净。
5) 热净水及冷净水漂洗:进一步去除悬附在工件表面上的污物微粒。
6) 热风烘干:利用一定的温度和风速,使零件表面快速干燥。
超声波清洗技术在汽车行业、电子行业、精密仪器、化工等领域的应用十分广泛,甚至应用到日常生活中清洗金银首饰、酒店餐饮具等,大大提高了工作效率和清洗质量。随着经济的发展、科学技术的进步,超声波清洗技术将被更普遍地应用在生产和生活的各个领域。