超声波清洗技术工艺研究

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1、超声波清洗技术工艺研究　　摘要：产品的装配试验状态与产品表面清洁度有直接关系，尤其对于高精密产品来说保证产品“洁净”是十分必要的。此次研究主要针对管路、复杂结构壳体及弹簧等部件的清洗情况进行对比研究，对超声波下产品表面洁净度进行细致的分析，以提高产品清洗质量。利用新购置超声波清洗机，通过开展超声波清洗技术达到完善工厂清洗技术能力，并满足工艺要求。　　关键词：超声波清洗清洗剂溶液多余物控制弹簧清洗　　中图分类号：TG559文献标识码：A文章编号：1672-3791（2015）10（c）-0089-02　　超声波清洗是基于超声波的空化作用，即在清洗液中无数气泡快速形成并迅速内爆[1]。由此产生的冲

2、击波将浸没在清洗液中的工件内外表面的污物剥落下来。随着超声频率的提高，气泡数量增加而爆破冲击力减弱，因此超声波特别适用于小颗粒污垢的清洗。4　　超声波清洗技术由于能够穿透细微的缝隙和小孔，所以能清洗复杂形状的零件，适合阀类零件、细长零件等[2]。某型号关键件对于产品表面质量有很高要求，用传统的工艺方法进行清洗费时费力且达不到要求；有些产品形状特殊，用毛刷等工具无法清理，如导管等；有些产品形状不规则，形成封闭的容腔在加工过程中就会有研磨膏、石膏等物质残留，用高压水枪冲洗、酸洗槽液浸泡等工艺方法很难将其去除，综上工厂需要一项新的清洗技术，弥补传统清洗技术的不足。　　1研究内容与技术方案　　1.1关

3、键技术　　清洗剂是影响超声波清洗效果的重要因素。国内市场清洗剂有很多种类，每种清洗剂的黏度、散点、稳定性和反应活性都不同，通过对超声波清洗机性能分析，选用合适的水基清洗剂和溶剂清洗剂对产品进行清洗[3]。由于水基清洗剂在清洗时有配比要求，可以通过改变清洗剂配比，提高产品的表面清洗效果。　　溶液温度是影响超声波清洗质量的重要因素之一，温度越高，空化就越容易发生，但随着温度又与表面张力成反比，在较低温的水中产生气泡需要的声腔值较高，空化现象容易发生。超声波声场分布也是影响清洗效果的重要因素之一，超声波清洗槽内的液体声场本就是个混合场，清洗时会出现盲点，使物件不能得到有效清洗。因此减少盲点是一项关键

4、技术。　　1.2配比分析　　笔者工厂购进的超声波清洗机是低频清洗机，低频超声波清洗机可以用水基清洗剂进行清洗，使用超声波清洗剂进行试验。所选清洗剂名称为特力邦A，对特立帮A型水基清洗剂进行3种配比，第一种：1∶25；第二种：1∶15；第三种：1∶10。将3种配比清洗剂对同一种表面状态一致产品进行清洗，通过实验确定在清洗剂配比为1∶15的比例上下范围效果最好。　　1.3对不同形状的产品清洗时间、加热温度进行摸索4　　选取导管等不同材料及不同腔道试件，将其做好标识，详细记录清洁前产品状态。结合传统清洗方式及试件状态给定清洗温度及时间范围，在范围内对清洗温度及时间进行调整，对比试验结果，摸索规律，并

5、固化产品参数，选取某型号导管8件，材料为1Cr18Ni9Ti，管径为φ6.分别标识为件1到件8。对上述8件产品进行清洗时间及加热温度调整，对比结果如表1所示。　　由此得出结论：对于导管类产品，根据情况，温度在35℃，时间在40min范围内调整。选取石墨材料组件2件，结合传统清洗石墨表面的经验，使用超声波进行清洗。选择清洗时间分别为30min和20min，对比后得出结论：对于石墨材料的表面清洗，可根据情况温度在20℃，时间在30min左右调整。选取弹簧8件，材料为碳素钢丝，分别标识为件1至件8全部为油封状态，对8件产品进行清洗时间与加热温度调整，对比后发现：对于弹簧类产品，可根据情况温度在35℃

6、，时间在30min调整。　　2关键技术解决途径及其实施过程与效果　　通过上述试验，对于不同材料、不同形状产品的清洗及操作方案分析如下。　　（1）导管类：清洗物质为煤油，在35℃的条件下清洗40min，清洗效果较好。　　（2）壳体组合件类：清洗物质为研磨膏，在40℃的条件下清洗50min，清洗效果较好。　　（3）静环等：清洗物质为多余物，在20℃的条件下清洗30min，清洗效果较好。　　（4）弹簧：清洗物质为润滑脂，在35℃的条件下清洗304min，清洗效果较好。　　3结语　　通过对超声波清洗剂性质、溶剂温度、清洗时间等影响超声波性能的因素的分析与试验，基本上了解超声波清洗的工艺参数范围，为以后

7、推广超声波清洗技术提高生产效率与质量打下基础。通过这次研究，也发现了一些不足，如笔者工厂超声波清洗机现在存在的声场分布不均匀现象，对于分布的盲点掌握得还不是很透彻，随着超声波清洗技术在以后的工作中的应用可以逐渐积累经验。　　参考文献　　[1]张海燕.超声波清洗技术[J].近代物理知识，2002（6）.　　[2]李丙才，傅建青，蒋铭潮.超声波清洗机的自动化控制[J].设计与研究，2008（6）：52