目前,緊固件企業常用的清洗方法大致可分為,加熱浸入清洗式、加壓噴淋清洗式、毛刷清洗式、超聲波清洗式。
加熱浸入清洗、加壓噴淋清洗的清洗原理就是利用液體在緊固件表面上的強制流動沖走髒汙的。毛刷清洗是通過毛刷在緊固件表面上的揩擦剝離髒汙,液體帶走髒物實現的。以上3種方法均可將經過各種加工下來的螺栓及螺母清洗的比較乾淨,但對於滲碳淬火表面沾附力較強的油汙、油垢、微顆粒等雜質則很難完全清理乾淨,對盲孔、溝槽、小孔等處的汙物清洗時困難的。超聲波清洗不僅能除去沾附力較強的雜質,且能通過它所具有的強勁穿透力達到對盲孔、溝槽、小孔等預期的清洗效果。所以,此4種的清洗方法中,超聲波清洗效果最好。
1、超聲波清洗工藝
合適的選擇超聲波清洗工藝可以顯著地提高清洗效果。緊固件企業一般用於塗覆用途的有SLW-Q系列超聲波清洗生產線,適用於緊固件產品清洗除油。緊固件企業清洗劑選擇為脫脂劑如HJ-921,粗噴淋及超聲波清洗溫度設定均為60±5℃,三次清洗、三段烘乾;烘乾溫度為105±15℃,網帶行走時間大於45~60min。工藝要點,控制脫脂劑濃度10~12Pt,每4h分析檢則一次清洗槽脫脂劑濃度,每添加約10Kg脫脂劑,即可使脫脂劑濃度增加約1Pt。值得注意的是,清洗液須每月更換一次較佳。生產現場,若超聲波清洗後的緊固件在生產線上若落地皆為廢品。
2、超聲波清洗機理
超聲波清洗可達到比較理想的清洗效果,這點可從它的清洗機理來理解。聲波的頻率超過人耳聽覺範圍的頻率極限時叫做超聲波。超聲波的頻率範圍一般是指18~90KHz。超聲波清洗實質上是一個超聲振動的能源,它是由超聲波發生器和超聲波清洗器兩大部分組成。超聲波發生器是一個產生超聲頻電訊號的功率源,它供給清洗器中的換能器工作時所必須的超聲頻電功率,換能器將這個超聲頻電功率轉換成超聲波能量,即將高頻電能轉換成機械能,產生超聲振動。清洗液在超聲振動作用下出現稀疏、密集狀態,在密集狀態時液體受正壓力作用,在稀疏狀態時液體受拉力作用,即負壓力作用。清洗液在超聲振動的作用下產生許多微氣泡,溶於液體中和附著在固體表面上。在稀疏狀態時氣泡增長,並吸收液體中更多的氣泡,而當密集狀態時氣泡縮小。在此過程中液體質點運動速度是與逐漸縮小的氣泡閉合時突然停止,集中在微小容積內的動能就要迅速釋放出來,就會從閉合的氣泡中心向外傳播一個球形衝擊波,在這一點上的壓力就有數千個大氣壓,即發生空化作用。空化作用的次數與超聲波的頻率相同,如超聲波頻率為20KHz,則空化作用將以每秒鐘2萬次的衝擊力轟擊物體表面。在這個壓力作用下,驅動清洗液流入緊固件,足以使螺栓表面的汙物被剝離,尤如一把強有力的刷子將螺栓表面上各處髒汙沖刷出來,特別是手不可及的盲孔、溝槽、小孔等處的汙物也被沖洗乾淨,這就是空化的侵蝕作用。同時,空化作用使液體與液相界面互相加速、互相分散和在氣泡附近產生高速的微沖流,使沾附在緊固件表面上的汙物更易脫離掉,這分別是空化的乳化作用和攪拌作用。由此可見,超聲波清洗主要是由超聲波空化作用而引起的。
3、超聲波清洗的優點
① 質量好。採用超聲波清洗技術,使緊固件的清潔度提高,清洗效果好,使塗覆質量提升。尤其是對盲孔、溝槽、小孔等處的汙物清除,超聲波清洗顯示出其明顯的優越性。
② 效率高。超聲波清洗機適於大批量生產,清洗速度快,節省了時間,將螺栓或螺母由上料漏斗、震動盤上料,進入粗噴淋內,經過三次超聲波清洗、烘乾,大大提高了生產效率。
③勞動強度低。超聲波清洗能在生產線上一次完成從清洗到烘乾的全過程,減少了中間環節,降低了勞動強度。
④ 成本低。超聲波清洗機配有自動循環過濾裝置,保證了清洗質量,延長了清洗液的使用壽命。超聲波清洗雖然開始投資較大,但成本很快就會回收,從長期考慮成本仍然低。
⑤ 保證生產進度。超聲波清洗技術的應用,有效的改善了供貨週期,併為塗覆(如達克羅、鋅鎳合金)處理打下了良好的基礎,是提高螺栓及螺母品質的有效途徑。
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