[發明專利]一種超聲波清洗工藝

無效

• 申請號: 201410688688.7
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104399693A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 周保華
• 申請（專利權）人: 成都川硬合金材料有限責任公司
• 主分類號: B08B3/02
• 分類號: B08B3/02;B08B3/08;B08B3/12
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 鄒翠

技術領域

本發明屬于金屬元件制造加工業技術領域，具體涉及一種超聲波清洗工藝。

背景技術

?清洗是指清除工件表面的液體和固體污染物，使工件表面達到一定的潔凈度。清洗也是熱處理生產過程中一道不可忽視的中間輔助工序。所有經機加、熱處理前的工件都應進行。否則，熱處理前、后工件表面上的油污等直接進入爐內加熱揮發和燃燒，容易造成車間空氣污染，工件表面狀態也不好，甚至影響熱處理質量，特別是對化學熱處理以及真空熱處理。清洗可以提高熱處理生產效率及熱處理質量，與熱處理有關的環保，清洗屬于清潔熱處理范疇。

超聲波清洗主要用于清洗要求較高的工件，尤其是經過精密加工、幾何形狀復雜的工件，如工件上的小孔、深孔、盲孔和凹槽等，能獲得很好的清洗效果。配套的水基清洗劑應在較低濃度下，溫度不超過60℃，仍具有較強清洗能力，不腐蝕金屬，低泡易漂洗。

選擇超聲波的清洗液時，必須考慮到溶劑的清洗效率、安全性、一定量的溶劑可清洗多少工件利用率最高等因素。水為最普通的清洗液，故使用水基溶液的系統操作簡便，使用成本低，應用廣泛。

CN91109760.0，名稱為“水溶性金屬清洗液”的發明專利申請，該清洗液以水為溶劑，加入乳化劑十二烷基磺酸鈉、ＯＰ—１０；防銹劑五氯酚鈉、苯甲酸鈉、亞硝酸鈉；清洗劑三乙醇胺、聚乙二醇、乙醇、磷酸配制而成的，它可用于各種鋼材、鑄鐵制件的清洗。但缺點是泡沫多，導電率低，一般需要加熱使用，不適用于超聲波清洗。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供了一種超聲波清洗工藝。實現了機加工件及裝配零件的在線清洗，提高了工件清洗的自動化水平，提高了清洗效率，降低了工人的勞動強度，改善了工作環境。

為了實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種超聲波清洗工藝，其特征在于：工藝步驟如下：

1）預清洗

采用熱浸洗或噴洗的方法將工件上的污染物軟化、分離、溶解，并減輕下道清洗工序的負荷。

2）粗洗

在水基清洗劑的作用下，超聲波清洗將工件表面的污垢剝離脫落，同時還可將油脂性的污物分解、乳化。

優選地，冷漂洗:?利用流動的凈水將已脫落但尚浮在工件表面上污物沖洗干凈。

3）精洗

采用超聲波漂洗，用純水洗去工件表面所殘留的清洗介質；

4）高壓沖淋

采用全方位從上至下的方式進行高壓純水噴射，以沖洗小盲孔及縫隙中的污染介質，采用熱風烘干。

本發明所述超聲波清洗振動頻率范圍在60～120?kHz，功率密度設定在0.5-1W/C。頻率不能高于120?kHz，否則波長減短，空化作用反而減弱，從而降低了清洗效率。

本發明所述的清洗溫度為45-60℃。

本發明所述的熱風烘干，是指在90-110℃下，烘干3-10min。

本發明所述的水基清洗劑，其組成配比如下：

表面活性劑KE-1?????0.8-1.2?g/l

表面活性劑OP-10????1.5-2.5?g/l

助洗劑??????????????0.4-0.6?g/l

復合緩蝕劑??????????0.5-1?g/l

溶劑為水。

表面活性劑的篩選與應用是超聲波金屬水基清洗劑的關鍵。本發明選用表面活性劑KE-1和OP-10能降低體系的表面張力，可有效促進金屬表面油污的潤濕、滲透、乳化和分散，將金屬表面油污清洗干凈。借助超聲波的“空化”作用，將清洗劑工作液組分迅速滲透到油污與金屬之間，使油污迅速剝離金屬表面，剝離后表面活性劑將油脂乳化，在超聲波的作用下將油脂打散并均勻分布于體系中，極高地提高了水基清洗劑的除油性能。

另一主面，由于表面活性劑KE-1和OP-10的官能團中帶有多分支支鏈結構，相對于直鏈結構的表面活性劑而言，其在液體膜表面的阻礙排液和“修復”作用大大降低，泡沫穩定性減弱，因此起泡后泡沫消失得比較快。將二者復配，能達到很好的消泡和清洗效果，符合超聲波清洗的要求。

優選地，所述的助洗劑為三聚磷酸鈉、4A沸石和乙二胺四乙酸鈉鹽中的一種或者兩種以上的組合。

優選地，所述的復合緩蝕劑為聚醚和咪唑啉復配。

進一步優選地，所述聚醚和咪唑啉的復配質量比例為1：1。

緩蝕劑聚醚和咪唑啉經化學吸附過程被吸附在金屬表面，本身形成一層緊密的膜，或與金屬離子反應后形成一層緊密的膜，故緩蝕效果好。當其添加量為?0.6?g/l時，最低腐蝕率可達0.3%。