CN102886367A - 一种精密铝合金零件的清洗方法 - Google Patents
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Abstract
一种精密铝合金零件的清洗方法，涉及一种铝合金零件的清洗方法。本发明要解决现有超声波清洗精密铝合金零件会导致表面损伤和变形的技术问题。方法：一、预处理；二、清洗剂超声清洗，压水喷淋处理，高纯水喷淋漂洗，然后洁净空气或氮气吹干，烘干；三、置于洁净间内，用高纯水超声清洗，洁净空气吹干，烘干，检测，不合格重复操作步骤三至合格，即完成了精密铝合金零件的清洗。本发明清洗过程对铝合金零件的精度无损害；表面质量好，实现超洁净；没有使用致癌化学试剂流程，对人体危害小。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝合金零件的清洗方法。
背景技术
开放式高通量大口径光学聚焦与频率转换系统(简称光学聚焦与频率转换系统)的部分精密部件处于高真空、强辐射、百级洁净环境中，若其内部的相关元件表面存在如灰尘、油脂等污染物时，这些污染物受强激光及杂散光照射就有可能转变成组件环境内部的气溶胶，破坏组件内部的洁净环境，影响组件的通光质量和强度，甚至当气溶胶附着在光学元件上时，会因强激光及杂散光照射挥发出气溶胶，对昂贵的光学元件的表面产生损伤，导致其损伤阈值降低。为避免这些情况的发生，对终端光学组件内部的相关元件的表面洁净度提出了很高的要求。
光学聚焦与频率转换系统的零件以铝合金材料为主，该材料可有效避免辐射条件下中子活化。但该材料在存放或机械加工中不可避免地会导致零件表面也易沾染灰尘、油脂等污染物，故需要对其进行清洗。由于零件要应用于高真空、强辐射的极端环境中，使其对洁净度要求比普通铝合金零件要高，而传统的铝合金零件清洗方法无法满足终端光学组件中铝合金零件的洁净要求，且开放式终端光学组件内部精密铝合金元件如晶体框，其表面质量、面型精度及精度保持能力要求极高，而且精密硬度及强度较不锈钢材料要差，该精密元件直接利用超声波清洗工艺，会导致其表面损伤和变形，致使该精密铝合金元件不能满足使用要求而报废。
发明内容
本发明要解决现有超声波清洗精密铝合金零件会导致表面损伤和变形的技术问题；而提供了一种精密铝合金零件的清洗方法。
本发明中一种精密铝合金零件的清洗方法是按下述步骤进行的：
步骤一、将机械加工后的精密铝合金零件置于准备间内，用清洗液进行人工干预清洗，然后硬质阳极氧化处理，再高压水喷淋处理；
步骤二、然后用质量浓度为5％、温度为52～58°的1990GD清洗剂超声清洗，然后高压水喷淋处理，再用高纯水喷淋漂洗，然后洁净空气或氮气吹干，再置于远红外烘干箱，在120～130℃烘烤30～40min，检测，不合格重复步骤二的操作至合格；
步骤三、将经步骤二处理后的精密铝合金零件置于洁净间内，用高纯水超声清洗，洁净空气吹干，再置于洁净烘干设备内烘干，检测，不合格重复步骤三的操作至合格，即完成了精密铝合金零件的清洗。
步骤二用酒精擦拭法、水膜破裂法或接触角法进行检测。
步骤三用酒精擦拭法、水膜破裂法、接触角法或称量法进行检测。
所述的准备间为千级洁净室，所述的洁净间为百级洁净室。
步骤一人工干预清洗的清洗液(含直链烷基苯磺酸家用洗洁精)浓度1∶20和温度60～70℃，浸泡5min～10min，工件表面采用浸入清洗液，用洁净长纤维抹布反复擦拭表面。通孔用棉签包裹长纤维抹布沾清洗液去污，螺纹孔、通孔用用温度为60-70℃的清洗液喷射清洗，后用棉签或丝锥包裹洁净长纤维抹布沾清洗液去污。
注：精密薄壁类零件如晶体框等需在这个清洗工艺方法中采用不锈钢挂钩或长丝吊带竖直放置，防止影响精密零件面型精度。烘烤材料内部残留水汽、残留气体和挥发物(残留水汽指零件在清洗过程中浸润在零件表面和内部的水；残留气体使零件材料在冶炼、制造中材料内部孔隙的气体；挥发物指零件材料本身含有在真空条件下易挥发元素如锡等及零件在加工中沾染的有机物如切削液、润滑油等)。
本发明清洗过程对铝合金零件的精度无损害；表面质量好，实现超洁净；没有使用致癌化学试剂流程，对人体危害小。整个清洗零件在不同洁净间运转采用密封洁净箱或洁净架，外表包裹聚乙烯隔离膜。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式中一种精密铝合金零件的清洗方法是按下述步骤进行的：
步骤一、将机械加工后的精密铝合金零件置于准备间内，用清洗液进行人工干预清洗，然后硬质阳极氧化处理，再高压水喷淋处理；
步骤二、然后用质量浓度为5％、温度为52～58°的1990GD清洗剂超声清洗，然后高压水喷淋处理，再用高纯水喷淋漂洗，然后洁净空气或氮气吹干，再置于远红外烘干箱，在120～130℃烘烤30～40min，检测，不合格重复步骤二的操作至合格；
步骤三、将经步骤二处理后的精密铝合金零件置于洁净间内，用高纯水超声清洗，洁净空气吹干，再置于洁净烘干设备内烘干，检测，不合格重复步骤三的操作至合格，即完成了精密铝合金零件的清洗。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一用压力2MPa～3MPa、水电阻率为5～10MΩ·cm的纯净水进行喷淋，喷淋速度控制在0.1～0.2m2/min，喷淋角度30～40℃，喷淋距离200mm～400mm。其它步骤和参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤二所述高纯水喷淋漂洗用高纯水的水电阻率为15～18MΩ·cm。其它步骤和参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤二高压水喷淋处理用压力4MPa～6MPa、水电阻率为5～10MΩ·cm的纯净水进行喷淋，喷淋速度控制在0.1～0.2m2/min，喷淋角度30～45°，喷淋距离200mm～400mm。其它步骤和参数与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤二所述超声清洗的超声频率为15～25KHz，超声清洗时间为25～35min。其它步骤和参数与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤二用酒精擦拭法、水膜破裂法或接触角法进行检测。其它步骤和参数与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤三所述用高纯水超声清洗的超声频率为70～80KHz，超声清洗时间为15min～20min。其它步骤和参数与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤三所述高纯水的水电阻率为15～18MΩ·cm。其它步骤和参数与具体实施方式一至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：步骤三用酒精擦拭法、水膜破裂法、接触角法或称量法进行检测。其它步骤和参数与具体实施方式一至七之一相同。其它步骤和参数与具体实施方式一至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：步骤三所述的烘烤温度为120～130℃，烘烤时间为30～40min。其它步骤和参数与具体实施方式一至九之一相同。
具体实施方式十一：本实施方式中一种精密铝合金零件的清洗方法是按下述步骤进行的：
步骤一、将机械加工后的精密铝合金零件置于准备间(千级洁净室)内，用清洗液进行人工干预清洗，然后硬质阳极氧化处理，再用压力2MPa、水电阻率为8MΩ·cm的纯净水进行喷淋，喷淋速度控制在0.1m2/min，喷淋角度30℃，喷淋距离200mm；
步骤二、然后用质量浓度为5％、温度为55℃的的1990GD清洗剂(美国BRULIN公司)在20KHz频率下超声清洗0.1min，然后用压力4MPa、水电阻率为5MΩ·cm的纯净水进行喷淋，喷淋速度控制在0.2m2/min，喷淋角度40℃，喷淋距离200mm，再用水电阻率为15MΩ·cm高纯水喷淋漂洗，然后洁净空气或氮气吹干，再置于洁净空气引风远红外烘干箱，在120℃烘烤30min，用酒精擦拭法检测，即用白色洁净纤维布在无水乙醇液体中沾湿后擦拭零件表面，白色洁净布不变色，合格；
步骤三、将经步骤二处理后的精密铝合金零件置于洁净间(百级洁净室)内，用水电阻率为15MΩ·cm的高纯水在超声频率为80KHz条件下超声清洗20min，洁净空气吹干，再置于洁净烘干设备内120℃条件下烘干30min，用水膜破裂法检测，即用零件表面喷洒高纯水，零件表面形成均匀、稳定水膜持续时间在10秒钟以上，合格，即完成了精密铝合金零件的清洗。
本实施方式精密铝合金零件清洗前，经酒精擦拭法和水膜破裂法检测，洁净布上有炭黑、铝屑等颗粒污染物及油污，不能形成稳定水膜；清洗后，经酒精擦拭法和水膜破裂法检测，洁净布上无炭黑、铝屑等颗粒污染物及油污，能形成稳定水膜，且放置在百级洁净内50～60天仍然能形成稳定水膜。清洗前，工件表面有轻微加工刀痕；清洗后，表面加工刀痕减轻，表面平整、光亮。保证精密铝合金零件精度条件下，有效去除精密铝合金零件在高真空条件下挥发物如材料本身含有在真空条件下易挥发元素如锡等及零件在加工中沾染的有机物如切削液、润滑油等，降低出气率，气溶胶。
Claims (10)
1.一种精密铝合金零件的清洗方法，其特征在于一种精密铝合金零件的清洗方法是按下述步骤进行的：
步骤一、将机械加工后的精密铝合金零件置于准备间内，用清洗液进行人工干预清洗，然后硬质阳极氧化处理，再高压水喷淋处理；
步骤二、然后用质量浓度为5％、温度为52～58℃的1990GD清洗剂超声清洗，然后高压水喷淋处理，再用高纯水喷淋漂洗，然后洁净空气或氮气吹干，再置于远红外烘干箱，在120～130℃烘烤30～40min，检测，不合格重复步骤二的操作至合格；
步骤三、将经步骤二处理后的精密铝合金零件置于洁净间内，用高纯水超声清洗，洁净空气吹干，再置于洁净烘干设备内烘干，检测，不合格重复步骤三的操作至合格，即完成了精密铝合金零件的清洗。
2.根据权利要求1所述一种精密铝合金零件的清洗方法，其特征在于步骤一用压力2MPa～3MPa、水电阻率为5～10MΩ·cm的纯净水进行喷淋，喷淋速度控制在0.1～0.2m2/min，喷淋角度30～40℃，喷淋距离200mm～400mm。
3.根据权利要求2所述一种精密铝合金零件的清洗方法，其特征在于步骤二所述高纯水喷淋漂洗用高纯水的水电阻率为15～18MΩ·cm。
4.根据权利要求3所述一种精密铝合金零件的清洗方法，其特征在于步骤二高压水喷淋处理用压力4MPa～6MPa、水电阻率为5～10MΩ·cm的纯净水进行喷淋，喷淋速度控制在0.1～0.2m2/min，喷淋角度30～45°，喷淋距离200mm～400mm。
5.根据权利要求4所述一种精密铝合金零件的清洗方法，其特征在于步骤二所述超声清洗的超声频率为15～25KHz，超声清洗时间为20～30min。
6.根据权利要求5所述一种精密铝合金零件的清洗方法，其特征在于步骤二用酒精擦拭法、水膜破裂法或接触角法进行检测。
7.根据权利要求6所述一种精密铝合金零件的清洗方法，其特征在于步骤三所述用高纯水超声清洗的超声频率为70～80KHz，超声清洗时间为15min～20min。
8.根据权利要求7中所述一种精密铝合金零件的清洗方法，其特征在于步骤三所述高纯水的水电阻率为15～18MΩ·cm。
9.根据权利要求8中所述一种精密铝合金零件的清洗方法，其特征在于步骤三用酒精擦拭法、水膜破裂法、接触角法或称量法进行检测。
10.根据权利要求1～9中任一项权利要求所述一种精密铝合金零件的清洗方法，其特征在于步骤三所述的烘干温度为120～130℃，烤干时间为30～40min。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Chen Jiaxuan Inventor after: Lu Lihua Inventor after: Guo Yongbo Inventor after: Zhang Peng Inventor after: Liang Yingchun Inventor before: Liang Yingchun Inventor before: Chen Jiaxuan Inventor before: Lu Lihua Inventor before: Guo Yongbo Inventor before: Zhang Peng |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: LIANG YINGCHUN CHEN JIAXUAN LU LIHUA GUO YONGBO ZHANG PENG TO: CHEN JIAXUAN LU LIHUA GUO YONGBO ZHANG PENG LIANG YINGCHUN |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |