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超聲波清洗工藝簡介

作者:白小鴨  來源:www.qyuhr.com  更新時間:2020-07-09 18:36:18  點擊次數:
  在現代大規模的光學加工行業,超聲波清洗技術以其清洗潔淨、清洗快速,並節省大量人力、物力而得到廣泛應用。現從超聲波的清洗原理、超聲波清洗工藝、清洗劑的作用等幾個方麵談談自己的體會,以供同行參考。
超聲波清洗工藝簡介
  一、 清洗原理
  1定義
  洗淨——把器件上的髒物清洗幹淨。
  2作業內容
  目前加工鏡片的洗淨作業內容如下:
  a. 一麵拋光後洗淨。
  b. 二麵拋光後洗淨。
  c. 磨邊後洗淨。
  d. 鍍膜後膠合前洗淨。
  3清洗方法:
  鏡片清洗方法很多,今天主要講常見的超聲波清洗機洗淨。
  a.何謂超聲波?
  就是人的耳朵無法聽到的高頻率的聲波。超聲波的頻率一般在28~100KHZ,洗淨效果較好,目前一般采用的超聲波頻率都是40KHZ。
  b.超聲清洗原理。
  (1) 超聲波的作用:
  當一定強度的超聲在媒質傳播中會產生力學、熱學、光學、電學和化學一係列變化。
  在力學上:
  有攪拌、分散、凝聚、衝擊破碎和疲勞損壞作用。
  在熱學上:
  聲能被吸收引導整體加熱轉換成熱能。
  在化學上:
  可促進化學反應:氧化還原,高分子物質的聚合或分解。
  空化作用:
  超聲波在液體媒質中傳播時,當超聲波達到一定強度時,液體中某片區域形成局部的暫時負壓,使液體中的微氣泡生長增大,隨後又突然破裂,使氣泡附近的液體產生強烈激波,從而形成局部高壓(瞬間可產生108 pa壓力)。超聲清洗機利用瞬間空化作用所產生的壓力巨大,破壞不溶性汙物而使其分散在液體中。
  2)超聲清洗原理。
  巨大的超瞬間壓力對鏡片表麵的汙物直接反複衝擊,破壞汙物與鏡片表麵的吸附而脫離。
  穩定的氣泡振動對鏡片表麵進行擦洗,氣泡進入汙層,使汙層與鏡片表麵脫離。
  空化作用產生的微衝洗及輻射力,增加了攪拌作用,將新鮮的溶劑補充到鏡片表麵。加速溶解汙物,強化清洗作用。
  空化的乳化作用能使油脂乳化而去除鏡片表麵的油汙,達到清洗效果。
  4清洗過程
  鏡片洗淨過程中需經過6大工程才可達到清洗效果。
  a. 脫脂工程:去除加工鏡片時的接著劑,研削液,油脂類殘留物(瀝青、蠟、切削油、磨邊油等)
  b.乳化工程:把前工程所帶來的環保液與乳化劑(無機鹽、界麵活性劑)的化學作用、物理作用(超聲波)將油分汙物剝離。活性劑的作業程序:
  (1) 把汙物和洗淨液界麵張力降低,濕潤浸透把汙物放鬆。
  (2) 汙物放鬆後易從鏡片表麵呈球狀分離。
  (3) 活性劑代替汙物附著於鏡片表麵。即:
  c. 洗淨工程:將鏡片表麵所殘留的水溶性汙物予於溶解、去除。使用的洗劑以低濃度、低侵蝕性的為好。
  d. 水洗工程:去除附著於鏡片表麵的洗劑、水溶性汙物,無機鹽類與有機鹽類為目的的工程。
  e. 純水洗淨工程:防止水中不純物再次附在鏡片上,促進水洗性能為目的。
  f. 脫水幹燥工程:把鏡片表麵的水分去除、幹燥、便於保管。
  (1) IPA水幹燥。
  (2) 甩幹
  (3) 風幹(目前公司采用的用IPA脫水後再用IPA烘幹。)
  綜上所速,洗淨工程與凱時app下載日常洗衣服是一個原理。即浸泡→搓洗→清水→晾幹。
  5清洗時的注意事項
  a. 洗淨通常使用溶劑和洗劑(堿劑、界麵活性劑)由鏡片材質所要求的清潔度,洗劑的要求也不同。
  b. 洗淨液的使用管理非常重要,為提高洗淨液的準確度,各槽視需要裝置蒸餾機過濾器,且需定期檢查洗淨液的PH值,濃度等。
  二、 加工設備
  依據清洗原理,清洗設備的設計流程如下:
  環保液→洗劑→水→市水→純水→IPA→烘幹
  1清洗機的構造
  清洗機的類別很多,其主要構造為:
  ① 蒸餾回收槽
  ② 機體即盛裝各種溶劑的槽子
  ③ 烘幹槽
  ④ 超聲波四部分組成。
  2清洗機各槽的作用
  ①蒸餾回收槽
  通俗的稱為蒸餾機,它主要有上段的冷卻管和下段的加熱管組成,它是通過把液體在一定的溫度下蒸發,將蒸發的氣體在該槽的冷卻液化的作用下進行回收再到用的原理而循環工作的。而剩下的髒物沉澱在槽底部。
  ②機體
  機體的槽數根據各公司的實際需求而定的。但槽子的組成有:
  洗劑槽、水槽 、IPA槽三種
  A、洗劑槽是盛裝各種不同洗劑的槽子,它主要是結合超聲波的攪拌衝出來的動鏡片表麵的髒物。使髒物脫落,從而達到幹淨的效果。
  B、水槽:水槽主要是盛水的,是漂洗將已在洗劑槽洗過的鏡片進一步除掉表麵的髒物和洗劑的殘留部分。
  C、IPA槽、IPA槽是盛裝IPA,因為IPA是100%溶於水的使鏡片表麵的水與IPA發生直接反應,從而脫掉鏡片表麵的水。
  ③烘幹槽
  烘幹槽是緊靠著IPA槽的,它主要是利用異丙醇加熱產生蒸汽,把鏡片表麵的IPA殘留,通過這種蒸汽而蒸發掉,達到脫IPA的目的,使鏡片表麵無任何IPA殘留和髒的現象。
  三、清洗的工藝流程及機械參數設置
  1清洗的工藝流程
  流程為脫脂(除油)——洗劑(清洗)——回用純水(漂洗)—— 洗劑(清洗)—— 水—— IPA(脫水)—— 烘幹(脫IPA)
  2機械參數設置:
  ①烘幹機設置110℃,機內液麵溫度(79℃—83℃)
  ②蒸餾機設備溫為120℃
  ③洗劑和PA若8-10,溫度一般為常溫,特殊情況加熱,但溫不可超過35℃。
  ④市水、純水6-7,純水的電阻率>10,電導率<9,但若用幹導率<1
  ⑤超聲波的功率900W,頻率為42HZ,強堿溫度一般設為40±5℃。
  四、清洗機的操作規範
  1機台的開啟和關閉
  ①機台的啟動步驟:
  A、在啟動機台前必須確認各槽子裏是否裝滿溶劑或水、超聲波開關必須處於
  關閉狀態,打開入水閥門。
  B、打開電源
  C、啟動冷卻機並打開冷卻機的出水閥門讓冷卻水輸送到機台相應的部位
  D、打開清洗機電源
  E、啟動清洗機
  ②關閉機台步驟:
  A、關閉所有抽水泵馬達且同時關閉輸入,輸出閥門(防止槽子中的溶劑倒流)
  B、關閉所有超波
  C、關閉機台
  D、十分鍾後方可關掉冷卻機。
  2操作機台的注意事項
  ①不可將頭伸向脫脂溶劑的正上方,不可有意深呼吸IPA
  ②不可用手直接接觸所有溶劑。
  ③不可在槽子裏洗手。
  ④如果有不小被濺到皮膚上需立即用清水衝洗嚴重需就醫。
  ⑤如果被濺到衣服上,需立即更換衣服,並確認是否接觸到皮膚。
  ⑥隨時確認,水洗劑的PH值和IPA值的比重。
  五、清洗工程輔材
  1洗劑
  (1)組成:
  水、碳酸鹽、醇胺鹽、磷酸鹽、偏磷酸鹽、矽酸鹽、硼酸鹽、樹脂酸鈉、氫氧化鈉、表麵活性劑、陰離子活性劑、其他。
  危險有害性種類:
  不燃、不爆、不揮發、易降解的液體,用後可直接排放入防水處理工程係統中(2)應急措施
  皮膚接觸,用清水衝洗幹淨。
  眼睛接觸:用清水衝洗幹淨並就醫。
  誤食:不可吞食,就醫。
  (3)滅火措施:不可燃
  (4)泄露時的措施
  處理:用水衝洗地麵,排入汙水處理係統處理。
  5)操作及貯存:
  操作注意事項:根據材質的軟硬程度配比濃度,及時用溫度。
  貯存注意事項:用塑料桶密封存放於陰涼處。
  2脫膜溶劑
  即除油溶劑,它主要是燒烴,物不燃、不爆,但有刺激性,一般作業時不可將頭伸到液麵的正上方。
  3脫水溶劑
  此溶劑是100%異丙醇,對煙喉有輕微的危害性,不可對著該溶液進行深呼吸,不可濺到皮膚上。
  4脫模劑
  是一種強堿,具有很強的腐蝕性。
  5脫墨劑
  是一種強堿,腐蝕性很強,易揮發。
  6壓光粉
  主要成份是CaCo3,沒有任何有害性。
  六、清洗常見的不良及對策:
  1傷痕
  在清洗工程出現傷痕為整個麵(兩個麵)不規則細而短的傷痕,如果有這種不良出現其對策:
  1)、縮短清洗時間或縮短流程。
  2)、檢測洗劑的PA是否大於12。
  3)、水是否呈酸性,即PA值是否小於5.0以下,如果(2)、(3)有超標的需停止生產,潤和PA方可;
  2霧狀即麵蒙
  從外觀上看鏡片的透明度不好,有蒙蒙的點,當出現這種不良時,首先要知道該零件的化學穩定性參數,看哪個參數較大;例如:耐水的值很大,就要縮短在水中的流程(時間)
  3印子及壓克
  在清洗出現的壓克隻有水紋壓克和膠物壓克。
  1)、水紋壓克:從射光可以看有水紋似的印痕。
  2)、髒物壓克是透光成塊狀且發向而且是兩個方麵都有腐蝕,如果有水紋壓克需擦拭清洗,且在2PA停留時間加長,烘幹時要瀝幹2PA,如果有髒物壓克必須改變鏡片流程。
  七、脫膜工藝
  1定義
  脫膜是將無鍍膜鏡片表麵的膜層通過化學或物理等作用脫掉。
  2脫膜工程的要素有:
  1)、脫膜劑的溫度
  2)、脫膜的時間
  3)、鍍膜的膜層及所用的膜料
  3特別說明
  脫膜所用的脫膜劑是強堿且有很強的腐蝕性,作業員千萬不可濺到皮膚上或衣服上。
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