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昆山超声波清洗矿用液压应用

金属零件清洗是设备组装过程中重要的环节,对成品液压设备的合格率起到至关重要的作用。由于矿用设备的特殊性及高可靠性,对零件的清洁要求更加严格,为此,超声波清洗技术应运而生,简单介绍昆山市超声仪器有限公司研发的台式数控超声波清洗槽在矿用液压中的应用。

0 引言

随着矿用设备的使用,零件清洁对于设备的重要性不断地凸显。在矿用设备组装过程中会遇到由于零件清洗不彻底,零件内壁沾有污染物从而造成产品组装不合格的问题,而影响精密零件清洗的5 个要素是:污染物、零件、清洗介质、清洗工艺,清洗设备。因此需要迫切寻找一个更为先进和清洁度更高的清洗方法。

1 零件清洗对于设备的重要性

图1 是某款液压产品2013 年度产品周初检合格率示意图。

图一

产品第在33 周时因为零件清洗问题,产品初检合格率出现了严重下滑,使得该产品的初检合格率下降到72.78%。经过分析和试验发现清洗方法存在问题,及时调整清洗方法后,该产品恢复正常初检合格率90%。可见清洗方法和工艺对产品的组装起着重要作用。

2 零件清洗方法的发展

2.1 早期零件清洗的方法

初期对零件的清洗采用煤油浸泡清洗,然后进行吹干使用。虽然可以达到清洗目的,但该方法由于需浸泡后对金属表面逐一进行刷洗,清理后进行吹干处理,耗时长,操作危险,效率低。

2.2 近期零件清洗的方法

超声波清洗技术始于20 世纪50 年代初,近10 年来,超声波清洗设备正在朝两个方面发展。一方面,各种类型的多缸或传动链式或升降式超声清洗生产线相继面市;另一方面,低频超声波清洗机向高频超声波清洗机发展。在美国、日本、欧洲以及亚太市场上,多缸式超声波清洗设备总量已呈明显上升趋势,高达总量的50%,而多工位半自动、全自动传动链式或升降式超声波清洗线设备也已上升到总量的40%以上。

3 超声波清洗的原理及应用

超声波清洗的换能器将超声频电能转换成机械振动并通过清洗槽壁向盛在槽中的清洗液辐射超声波。存在于液体中的微气泡(称为空化核)在声波的作用下振动,当声压或声强达到一定值时,气泡迅速增长,然后突然闭合。在气泡闭合时,产生冲击波,在气泡周围产生很大的压力及局部高温,这种物理现象称为超声空化。空化所产生的巨大压力能破坏不溶性污物而使它们分散于溶液中。蒸汽型空化对污垢层的直接反复冲击,一方面破坏污物与清洗件表面的吸附,另一方面也会引起污物层的疲劳破坏而脱离。气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗,污层一旦有缝可钻,气泡还能"钻入"裂缝作振动使污垢脱落。由于空化作用,两种液体在界面迅速分散而乳化,当固体粒子被油污裹着而附在清洗件表面时,油被乳化,固体粒子自行脱落。超声在清洗液中传播时会产生正负交变的声压,冲击清洗件,同时由于非线性效应会产生声流和微声流,而超声空化在固体和液体界面上会产生高速的微声流,所有这些作用能够破坏污物,除去或削弱边界污层,增加搅拌、扩散作用,加速可溶性污物的溶解,强化化学清洗剂的清洗作用。