1.介紹：超聲波在液體中傳播，使液體與清洗槽在超聲波頻率下一起振動，液體與清洗槽振動時有自己固有頻率，這種振動頻率是聲波頻率，所以人們就聽到嗡嗡聲。隨著清洗行業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的行業(yè)和企業(yè)運用到了超聲波清洗機。對超聲波清洗機原理由超聲波發(fā)生器發(fā)出的高頻振蕩信號，通過換能器轉(zhuǎn)換成高頻機械振蕩而傳播到介質(zhì)--清洗溶劑中，超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射，使液體流動而產(chǎn)生數(shù)以萬計的直徑為50-500μm 的微小氣泡，存在于液體中的微小氣泡在聲場的作用下振動。這些氣泡在超聲波縱向傳播的負(fù)壓區(qū)形成、生長，而在正壓區(qū)，當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時，氣泡迅速增大，然后突然閉合。并在氣泡閉合時產(chǎn)生沖擊波，在其周圍產(chǎn)生上千個大氣壓，破壞不溶性污物而使他們分散于清洗液中，當(dāng)團(tuán)體粒子被油污裹著而黏附在清洗件表面時，油被乳化，固體粒子及脫離，從而達(dá)到清洗件凈化的目的。在這種被稱之為“空化”效應(yīng)的過程中，氣泡閉合可形成幾百度的高溫和超過1000個氣壓的瞬間高壓
2.工藝流程
1、研磨后的清洗
研磨是光學(xué)玻璃生產(chǎn)中決定其加工效率和表面質(zhì)量(外觀和精度)的重要工序。研磨工序中的主要污染物為研磨粉和瀝青，少數(shù)企業(yè)的加工過程中會有漆片。其中研磨粉的型號各異，一般是以二氧化鈰為主的堿金屬氧化物。根據(jù)鏡片的材質(zhì)及研磨精度不同，選擇不同型號的研磨粉。在研磨過程中使用的瀝青是起保護(hù)作用的，以防止拋光完的鏡面被劃傷或腐蝕。研磨后的清洗設(shè)備大致分為兩種： 一種主要使用有機溶劑清洗劑，另一種主要使用半水基清洗劑。
有機溶劑清洗采用的清洗流程如下
有機溶劑清洗劑(超聲波)-水基清洗劑(超聲波)-市水漂洗-純水漂洗-IPA(異丙醇)脫水-IPA慢拉干燥。有機溶劑清洗劑的主要用途是清洗瀝青及漆片。以前的溶劑清洗劑多采用三氯乙烷或三氯乙烯。由于三氯乙烷屬ODS(消耗臭氧層物質(zhì))產(chǎn)品，處于強制淘汰階段;而長期使用三氯乙烯易導(dǎo)致職業(yè)病，而且由于三氯乙烯很不穩(wěn)定，容易水解呈酸性，因此會腐蝕鏡片及設(shè)備。對此，國內(nèi)的清洗劑廠家研制生產(chǎn)了非ODS溶劑型系列清洗劑，可用于清洗光學(xué)玻璃;并且該系列產(chǎn)品具備不同的物化指標(biāo)，可有效滿足不同設(shè)備及工藝條件的要求。比如在少數(shù)企業(yè)的生產(chǎn)過程中，鏡片表面有一層很難處理的漆片，要求使用具備特殊溶解性的有機溶劑;部分企業(yè)的清洗設(shè)備的溶劑清洗槽冷凝管較少水基清洗劑的主要用途是清洗研磨粉。由于研磨粉是堿金屬氧化物，溶劑對其清洗能力很弱，所以鏡片加工過程中產(chǎn)生的研磨粉基本上是在水基清洗單元內(nèi)除去的，故而對水基清洗劑提出了極高的要求。以前由于國內(nèi)的光學(xué)玻璃專用水基清洗劑品種較少，很多外資企業(yè)都選用進(jìn)口的清洗劑。而國內(nèi)已有公司開發(fā)出光學(xué)玻璃清洗劑，并成功地應(yīng)用在國內(nèi)數(shù)家大型光學(xué)玻璃生產(chǎn)廠，清洗效果完全可以取代進(jìn)口產(chǎn)品，在腐蝕性(防腐性能)等指標(biāo)上更是優(yōu)于進(jìn)口產(chǎn)品
半水基清洗采用的清洗流程如下:
半水基清洗劑(超聲波)-市水漂洗-水基清洗劑-市水漂洗-純水漂洗-IPA脫水-IPA慢拉干燥
此種清洗工藝同溶劑清洗相比最大的區(qū)別在于，其前兩個清洗單元：有機溶劑清洗只對瀝青或漆片具有良好的清洗效果，但卻無法清洗研磨粉等無機物;半水基清洗劑則不同，不但可以清洗瀝青等有機污染物，還對研磨粉等無機物有良好的清洗效果，從而大大減輕了后續(xù)清洗單元中水基清洗劑的清洗壓力。半水基清洗劑的特點是揮發(fā)速度很慢，氣味小。采用半水基清洗劑清洗的設(shè)備在第一個清洗單元中無需密封冷凝和蒸餾回收裝置。但由于半水基清洗劑粘度較大
國內(nèi)應(yīng)用此種工藝的企業(yè)不多，其中一個原因是半水基清洗劑多為進(jìn)口從水基清洗單元開始，半水基清洗工藝同溶劑清洗工藝基本相同。溶劑清洗是比較傳統(tǒng)的方法，其優(yōu)點是清洗速度快，效率比較高，溶劑本身可以不斷蒸餾再生，循環(huán)使用;但缺點也比較明顯，由于光學(xué)玻璃的生產(chǎn)環(huán)境要求恒溫恒濕，均為封閉車間，溶劑的氣味對于工作環(huán)境多少都會有些影響，尤其是使用不封閉的半自動清洗設(shè)備時。它是在傳統(tǒng)溶劑清洗的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)而得來的。它有效地避免了溶劑的一些弱點，可以做到無毒，氣味輕微，廢液可排入污水處理系統(tǒng);設(shè)備上的配套裝置更少;使用周期比溶劑要更長;
2、鍍膜前清洗
鍍膜前清洗的主要污染物是求芯油(也稱磨邊油，求芯也稱定芯、取芯，指為了得到規(guī)定的半徑及芯精度而選用的工序)、手印、灰塵等。由于鍍膜工序?qū)︾R片潔凈度的要求極為嚴(yán)格，因此清洗劑的選擇是很重要的。在考慮某種清洗劑的清洗能力的同時，還要考慮到他的腐蝕性等方面的問題。
頻率
超聲波清洗機工作頻率很低(在人的聽覺范圍內(nèi))就會產(chǎn)生噪音。當(dāng)頻率低于20kHz時，工作噪音不僅變得很大，而且可能超出職業(yè)安全與保健法或其它條例所規(guī)定的安全噪音的限度。在需要高功率去除污垢而不用考慮工件表面損傷的應(yīng)用中，通常選擇從20kHz到30kHz范圍內(nèi)的較低清洗頻率。該頻率范圍內(nèi)的清洗頻率常常被用于清洗大型、重型零件或高密度材料的工件。
低頻通常被用于清洗較小、較精密的零件，或清除微小顆粒。高頻還被用于被工件表面不允許損傷的應(yīng)用。使用高頻可從幾個方面改善清洗性能。隨著頻率的增加，空化泡的數(shù)量呈線形增加，從而產(chǎn)生更多更密集的沖擊波使其能進(jìn)入到更小的縫隙中。如果功率保持不變，空化泡變小，其釋放的能量相應(yīng)減少，這樣有效地減小了對工件表面的損傷。高頻的另一個優(yōu)勢在于減小了粘滯邊界層
空化作用
空化作用就是超聲波以每秒兩萬次以上的壓縮力和減壓力交互性的高頻變換方式向液體進(jìn)行透射。在減壓力作用時，液體中產(chǎn)生真空核群泡的現(xiàn)象，在壓縮力作用時，真空核群泡受壓力壓碎時產(chǎn)生強大的沖擊力，由此剝離被清洗物表面的污垢，從而達(dá)到精密洗凈目的
直進(jìn)流
超聲波在液體中沿聲的傳播方向產(chǎn)生流動的現(xiàn)象稱為直進(jìn)流。聲波強度在0.5W/cm2時，肉眼能看到直進(jìn)流，垂直于振動面產(chǎn)生流動，流速約為10cm/s。通過此直進(jìn)流使被清洗物表面的微油污垢被攪拌，污垢表面的清洗液也產(chǎn)生對流，溶解污物的溶解液與新液混合，使溶解速度加快，對污物的搬運起著很大的作用。
加速度
液體粒子推動產(chǎn)生的加速度。對于頻率較高的超聲波清洗機，空化作用就很不顯著了，這時的清洗主要靠液體粒子超聲作用下的加速度撞擊粒子對污物進(jìn)行超精密清洗。
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