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超聲波清洗技術的應用

2018-11-08

由于超聲波清洗表面的速度快、效果好,又能大大降低環境污染,因此,超聲波清洗技術正在越來越多的工業部門中得到應用。
超聲波在電子行業的應用
電子行業是超聲波清洗應用最早,最為普及的行業。
電子零件的清洗。電子零件,如半導體管的殼座、IC的殼座、晶體的殼座、繼電器的殼座、電子管座等。
電子元器件的基體清洗。電子元器件的基體是由半導體材料制成并封裝在金屬或塑料殼座中形成的,在封裝前,不但對殼座必須清洗,而且也必須對基體進行清洗,如IC芯片、電阻、晶體、半導體、原膜電路等。
PCB板的清洗。我國電子行業中,絕大多數企業都在使用PCB,PCB組件焊接采用的助焊劑分為水溶型、松香型和免清洗型三類,使用較多的為前兩種,多采用超聲波清洗(也有不少是采用酒精刷洗),免清洗型原則上應該不清洗,但是,目前世界各國的大多數廠家即使采用免清洗型焊劑焊接組件,仍需要清洗。特別是高密度PCB以及高密度IC出腳不清洗或不采用超聲波清洗,必將導致高密度線路之間和IC出腳之間吸附塵埃,一旦環境濕度大,極易發生高密度線間和腳間短路而出現故障,而一旦環境干燥,短路故障又自行消失,這類故障又不易查找。所以世界各國的電子整機廠均堅持對PCB板作超聲波清洗。在我國,軍工電子整機廠已開始推廣,并收到了因此舉既提高了產品可靠性,又降低了售后服務成本的雙重效益。
接插件、連接件、轉接器等器件的生產中,電鍍和組裝前也必須清洗,否則吸附在這些組裝零件上的灰塵、油污必將影響其導電和絕緣性能,特別是一些復雜的多芯連接器尤其如此。
電子材料加工成型后的清洗。如晶片、硅片、壓電陶瓷片等電子材料是供給元器件廠家的產品,其產品出廠前必須清洗,特別是作出口業務的廠家,其產品清洗成為一大難題,超聲波清洗是最有效的途徑。
超聲波清洗在機電行業中的應用
機電行業中,從機械零件到機械部件,從電器零件到電器部件都有清洗的要求,如齒輪、曲軸乃至齒輪箱,又如電器零件上機械和電器的組合件,還有一些精密機械零件和電器零件,這些都離不開清洗,大多數企業采用的是傳統的清洗方法,諸如浸潤清洗、噴淋清洗。這種清洗方法不但勞動強度大,而且易造成環境污染和水資源浪費。目前,不少企業開始進行技術改造,采用超聲波清洗以消除傳統清洗的弊端,特別是一些形狀復雜的機械零件,是傳統清洗所無能為力的。
超聲波清洗在輕紡行業中的應用
輕工行業,如空調、冷柜、冰箱中的壓縮機;鐘表零件、手表元件等;紡織行業,如精密紡織器材、噴絲嘴等;珠寶行業,如金銀首飾、珠寶玉器等,都需要清洗,有些零件、部件和組件,如壓縮機、噴絲嘴等或形狀復雜,或盲孔、微孔,只能由超聲波清洗,有些規模生產廠甚至采用超聲波鏈式或升降式成套設備。
超聲波清洗在表面處理行業的應用
表面處理是輕工行業的組成部分,包含機械零件電鍍、金屬和非金屬機箱柜涂覆、光學玻璃或鏡片鍍膜等,電鍍前后或涂覆前的清洗采用超聲波清洗技術已成為一種新的典型工藝,特別是軍工電子產品中的一些多芯插座,因質量要求必須進行電鍍,而電鍍后其質量要求多芯之間必須絕緣,往往因電鍍后致使多芯間不絕緣,采用丙酮、酒精等方法浸潤清洗后測試其阻值要求無窮大,但達不到質量要求,而采用超聲波清洗,經烘干后,則完全達到質量要求。將超聲波直接引入電鍍還可提高鍍液的勻度和鍍層的密度。
超聲波清洗在鐵路段修領域的應用
我國鐵道部《三機檢修規程》以及鐵路系統的一些段修技術規程都涉及到清洗。超聲波清洗在鐵路系統的應用較為普遍,但用于對列車空調機組、柴油發動機組、機車散熱器等大型設備的不拆御清洗則是一個嶄新的課題。我國檢修客車的車輛段,采用超聲波清洗設備對列車空調的不拆御清洗實為首創之舉。其勞動強度的減低、清洗質量的提高、環境保護成本的降低、文明生產、現場管理水平的提升,均開創了一個新的局面,但目前的普及水平很低。
超聲波清洗在電鍍、噴涂前工藝應用
產品噴涂前處理工藝非常重要,一般的傳統工藝使用酸液對工件進行處理,對環境污染較重,工作環境較差,同時,最大的弊端是結構復雜零件酸洗除銹后的殘酸很難沖洗干凈。工件噴涂后,時間不長,沿著夾縫出現銹蝕現象,破壞涂層表面,嚴重影響產品外觀和內在質量。超聲波清洗技術應用到涂裝前處理后,不僅能使物體表面和縫隙中的污垢迅速剝落,而且涂裝件噴涂層牢固不會返銹。
利用超聲波在液體中產生的空化效應,可以清洗掉工件表面沾附的油污,配合適當的清洗劑,可以迅速地對工件表面實現高清潔度的處理。

電鍍工藝,對工件表面清潔度要求較高,而超聲波清洗技術是能達到此要求的理想技術。利用超聲波清洗技術,可以替代溶劑清洗油污;可以替代電解除油;可以替代強酸浸蝕去除碳鋼及低合金鋼表面的鐵銹及氧化皮。
超聲波清洗技術的應用,可以使許多傳統的清洗工藝得到簡化,并大大提高清洗質量和生產效率。特別是對那些形狀較為復雜、邊角要求較高的工件更具優越性。利用超聲波清洗技術,還可以在很大的范圍內替代強酸、強堿的作用,大大減少對環境的污染,并改善工人的勞動環境,降低勞動強度,對保護生態環境,作出貢獻。

超聲波清洗在軍事裝備領域的應用
軍事裝備不外乎光、機、電類裝備或光、機、電一體化裝備,軍事裝備在儲備狀態下,儲存于軍事倉庫,這些裝備在儲備、訓練、演習狀態均免不了塵埃、污垢的吸附、污染,特別是一些復雜的兵器裝備靠人工擦拭保養,難度較大,而一旦采用超聲波清洗技術保養兵器裝備,問題就迎刃而解。《中國電子報》2001.04.17 文/杜水源超聲清洗器的作用: 超聲波清洗器是一種無損無污染的清洗設備。它是利用超聲波在液體中的空化作用,產生非常強大的能量,將污粒從物體上剝落以達到清洗之目的;同時超聲波在液體化學反應中還能起到加速溶解和乳化作用,并能有效的脫去液體中的氣體。

★ 對幾種常見的工件表面狀況,用超聲波清洗工藝情況簡介:
1、拋光件表面拋光膏的清洗
一般情況下,拋光膏常常采用石蠟調合,石蠟分子量大,熔點較高,常溫下呈固態,是較難清洗的物質,傳統的辦法是采用有機溶劑清洗或高溫堿水煮洗有許多弊病。采用超聲波清洗則可使用水基清洗劑,在中溫條件下,幾分鐘內將工件表面徹底清洗干凈,常用工藝流程是:①浸泡→②超聲波清洗→③清水(凈水)漂洗。
2、表面有油及少量銹的冷軋鋼板
冷軋鋼板表面一般有油、污或少量鐵銹,要洗干凈比較容易,但經一般方法清洗后,工件表面仍殘留一層非常細薄的浮灰,影響后續加工質量,有時不得不再采用強酸浸泡的辦法去除這層浮灰。而采用超聲波清洗并加入適當的清洗液,可方便快捷地實現工件表面徹底清潔,并使工件表面具有較高的活性,有時甚至可以免去電鍍前酸浸活化工序。
3、表面有氧化皮和黃銹的工件  傳統的辦法是采用鹽酸或硫酸浸泡清洗。如采用超聲波綜合處理技術,可以快捷地在幾分鐘內同時去除工件表面的油、銹、并避免了因強酸清洗伴隨產生的氫脆問題。
綜上所述,超聲波清洗技術在電鍍等行業中會有很廣泛的應用前景。近年來諸多電鍍廠商采用超聲波清洗技術設備,替代電鍍線原有的酸 堿處理工位獲得成功,使電鍍件質量及產量較原來有更大提高,并改善了生產環境,取得了良好的經濟效益和社會效益。


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