CN105107795A - 一种干冰清洗电器件和精密液压件表面的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于精密仪器设备技术领域，为了解决现有清洗电器件或精密仪器表面的方法容易让设备生锈，且易损伤设备，降低设备的装配精度，安全性能也较低的问题，提供了一种干冰清洗电器件和精密液压件表面的方法。干冰清洗机内装直径2-4mm的固体球形干冰颗粒，干冰清洗机通220V电压，接入≥0.8MPA的压力，打开开关后，设置空气压缩机的压力为0.4-1MPa，流量为：0.5-3.5立方米/分钟，枪嘴距离待清洗面为25mm，喷口与清洁表面的角度为45°，按动喷枪按钮，对待清洁的物体表面喷射，出冰量为15-50kg/h，喷射压力为7～8bar，持续时间为20s。与目前常用的除漆除锈技术相比，干冰清洗具有环保、经济高效、使用寿命长、安全等优点。
Description
技术领域
本发明属于精密仪器设备技术领域，具体涉及一种干冰清洗电器件和精密液压件表面的方法。
背景技术
一般常见的清洗方法是高压水清洗和喷砂清洗等，清洗介质是水、砂粒、核桃壳、塑料和其他磨损性介质，这些清洗方法容易让设备生锈，而且也容易损伤设备，降低设备的装配精度，安全性能也比较低。但是干冰清洗具有环保、经济、使用寿命长、安全高效、使用广泛等特点。
申请号为201310364061.1的发明专利公开了一种清理金属型模具的方法，包括以下步骤：（1）选取长度为3~6mm、直径为2.5~3.5mm的圆棒状干冰，将干冰加入到干冰清洗机的冰斗里；（2）将干冰清洗机的枪嘴垂直于模具的待清洗面，枪嘴距离待清洗面30~50mm，对待清洗面喷射干冰进行清洗，出冰量为1.0~1.5kg/min，喷射压力为7～8bar，清洗速度为0.14～0.18秒/cm2。本发明的优点：干冰清理时所喷出的干冰与空气接触后能够气化，对车间环境有明显的改善减少粉尘的产生，改善了车间操作环境；用干冰喷砂，由于干冰的硬度比较低对模具的损耗会比用废砂喷的情况好很多，能够延长模具使用寿命；使用干冰清理模具比使用废砂清理模具生产出来的产品飞边毛刺小，减轻后道工序工作量，增加砂带挫刀的使用寿命。但是该方法加大了干冰的用量，造成了浪费。
发明内容
本发明为了解决现有清洗电器件或精密仪器表面的方法容易让设备生锈，且易损伤设备，降低设备的装配精度，安全性能也较低的问题，提供了一种干冰清洗电器件和精密液压件表面的方法。
本发明由如下技术方案实现的：一种干冰清洗电器件和精密液压件表面的方法，包括以下步骤：
（1）工件前期处理：封堵阀块，去除工件表面油污；关闭电控箱门；
（2）干冰清洗机内装直径2-4mm的固体球形干冰颗粒，干冰清洗机通220V电压，接入≥0.8MPA的压力，打开开关后，设置空气压缩机的压力为0.4-1MPa，流量为：0.5-3.5立方米/分钟，枪嘴距离待清洗面为25mm，喷口与清洁表面的角度为45°，按动喷枪按钮，对待清洁的物体表面喷射，出冰量为15-50kg/h，喷射压力为7～8bar，持续时间为20s。
所述空气压缩机的压力为0.9MPa。本发明采用德国凯驰工业级的智能式干冰清洗机，根据干冰清洗的特殊要求设计，全部选用优质工业材料及部件进行制造，运行稳定可靠，故障率低于0.1%。
清洗时注意以下事项：接入压力时确保接头密封良好，否则会导致压力无法达到工作要求；接入高压气体尽量选择大流量的，否则会很快泄压，导致无法达到工作压力；盛放干冰时禁止用手直接接触干冰，应使用不易导热的器皿转移干冰；操作人员使用清洗机全程应佩戴防护眼镜、耳塞和专用手套；喷射口不能指向人，防止喷射的干冰颗粒伤人；在通风良好处清洗，切忌与干冰同处于密闭空间；禁止将干冰密封在瓶子等容器中，干冰变成气体后体积会增大750倍，放入容器中密封会引起容器的爆裂。
清洗完后释放剩余的干冰，在拔掉气管之前先泄压；拔掉电源，并将电源线和喷管缠绕在清洗上。
干冰清洗时喷射介质(干冰颗粒)经高压气流加速，通过喷嘴喷出，冲击到需要清洗的界面，有效地去除目标污物。这是因为干冰颗粒温度极低，用于去污清理时，使得清洗表面污染层与粘附的基底层之间形成温度差，由于不同材料具有不同热膨胀系数，表面污染层与粘附的基底层之间的温度差会破坏两种材料间的物理结合，利用其收缩性不同使其粘附层产生裂纹并脆化。同时，在冲击瞬间，干冰破裂，进入裂缝同时在千分之几秒内体积膨胀近800倍，造成“微型爆炸”，将污垢层吹扫剥离，清除污物。干冰清洗的工作原理如图1所示。
对于中小型的干冰清洗机，经过反复的试验，当采用球型干冰颗粒，空气压力达到0.9Mpa,干冰温度降低至-78℃时，这样的环境才能让干冰清洗具有独特的热力学性能，影响粘附污垢的机械性能。由于干冰颗粒与清洗表面间的温度差，就发生热冲击现象，材料温度降低、脆性增大，干冰颗粒能够将污垢层冲击破碎。干冰清洗具有环保、经济、使用寿命长、安全高效、使用广泛等特点。
用一般的清洗方法清洗一台钻机，最少得半个月，有时甚至需要一个月，而且还得打磨、喷砂，效果不是很好，采用本发明所述清洗方法，一周就可以清洗一台钻机，有效减少干冰消耗量，同比同类方法，可节约干冰量达10-15%。性价比最高，清洗效率高，清洗效果突出，操作简便。清洁同样面积、同样污染强度的表面，可节省时间20%。去除油漆、累积污垢，清洗更彻底、更干净。钻机有些地方无须拆卸就可以清洗，减少磕碰损伤，降低生产成本。没有磨损，不仅延长了机器的使用寿命，而且对于后续的喷漆效果的提高有很好的作用。对人体、环境，无毒无害，无二次污染，安全环保。
附图说明
图1为本发明所述干冰清洗的工作原理图；图2为不同气压下干冰清洗铁板表面防锈漆涂层的去除质量关系图；图3为扫描电镜下观察不同气压下干冰清洗铁板表面的去污效果图。
图中：1-干冰颗粒；2-污染层；3-污染层碎屑；4-基底层；A-气压为0.4MPa的扫描电镜图；B-气压为0.6MPa的扫描电镜图；C-气压为0.7MPa的扫描电镜图；D-气压为0.8MPa的扫描电镜图；E-气压为0.9MPa的扫描电镜图；F-气压为1.0MPa的扫描电镜图。
具体实施方式
实施例1：一种干冰清洗电器件和精密液压件表面的方法，包括以下步骤：
（1）工件前期处理：封堵阀块，去除工件表面油污；关闭电控箱门；
（2）干冰清洗机内装直径2mm的固体球形干冰颗粒，干冰清洗机通220V电压，接入≥0.8MPA的压力，打开开关后，设置空气压缩机的压力为0.4MPa，流量为：3.5立方米/分钟，枪嘴距离待清洗面为25mm，按动喷枪按钮，对准要清洁的物体表面喷射，根据清理污垢的难易程度调节枪口与清洁表面的距离，根据清洁效果调节喷口与清洁表面的角度为45°；出冰量为15kg/h，喷射压力为8bar，持续时间为20s。
采用德国凯驰工业级的智能式干冰清洗机，根据干冰清洗的特殊要求设计，全部选用优质工业材料及部件进行制造，运行稳定可靠，故障率低于0.1%。
清洗时注意以下事项：接入压力时确保接头密封良好，否则会导致压力无法达到工作要求；接入高压气体尽量选择大流量的，否则会很快泄压，导致无法达到工作压力；盛放干冰时禁止用手直接接触干冰，应使用不易导热的器皿转移干冰；操作人员使用清洗机全程应佩戴防护眼镜、耳塞和专用手套；喷射口不能指向人，防止喷射的干冰颗粒伤人；在通风良好处清洗，切忌与干冰同处于密闭空间；禁止将干冰密封在瓶子等容器中，干冰变成气体后体积会增大750倍，放入容器中密封会引起容器的爆裂。
清洗完后释放剩余的干冰，在拔掉气管之前先泄压；拔掉电源，并将电源线和喷管缠绕在清洗上。
干冰清洗时喷射介质(干冰颗粒)经高压气流加速，通过喷嘴喷出，冲击到需要清洗的界面，有效地去除目标污物。这是因为干冰颗粒温度极低，用于去污清理时，使得清洗表面污染层与粘附的基底层之间形成温度差，由于不同材料具有不同热膨胀系数，表面污染层与粘附的基底层之间的温度差会破坏两种材料间的物理结合，利用其收缩性不同使其粘附层产生裂纹并脆化。同时，在冲击瞬间，干冰破裂，进入裂缝同时在千分之几秒内体积膨胀近800倍，造成“微型爆炸”，将污垢层吹扫剥离，清除污物。干冰清洗的工作原理如图1所示。干冰的低温冲击条件下，清洗物表面的污染层龟裂，由于强烈的温差使得污染层龟裂加剧，污染层碎屑开始剥落，干冰在千分之几秒内升华，体积膨胀近800倍，造成“微型爆炸”，将污垢层吹扫剥离，清除污物。
对于中小型的干冰清洗机，经过反复的试验，当采用球型干冰颗粒，空气压力达到0.9Mpa,干冰温度降低至-78℃时，这样的环境才能让干冰清洗具有独特的热力学性能，影响粘附污垢的机械性能。由于干冰颗粒与清洗表面间的温度差，就发生热冲击现象，材料温度降低、脆性增大，干冰颗粒能够将污垢层冲击破碎。
实施例2：一种干冰清洗电器件和精密液压件表面的方法，干冰清洗机内装直径3mm的固体球形干冰颗粒，设置空气压缩机的压力为0.9MPa，流量为：0.5立方米/分钟，出冰量为50kg/h，喷射压力为7bar，其余步骤同实施例1所述步骤。
实施例3：一种干冰清洗电器件和精密液压件表面的方法，干冰清洗机内装直径4mm的固体球形干冰颗粒，设置空气压缩机的压力为1MPa，流量为：2.5立方米/分钟，出冰量为30kg/h，喷射压力为7.5bar，其余步骤同实施例1所述步骤。
实施例4：一种干冰清洗电器件和精密液压件表面的方法，设置空气压缩机的压力为0.6MPa，其余步骤同实施例1所述步骤。
实施例5：一种干冰清洗电器件和精密液压件表面的方法，设置空气压缩机的压力为0.7MPa，其余步骤同实施例1所述步骤。
实施例6：一种干冰清洗电器件和精密液压件表面的方法，设置空气压缩机的压力为0.8MPa，其余步骤同实施例1所述步骤。
实验例：为研究在不同空气压力下对去除铁板表面防锈漆的影响，准备六块长宽高为200mm*80mm*0.75mm未生锈铁板，铁板表面无划痕，模数相同。在未生锈铁板表面涂刷上白漆即脂肪族聚氨酯面漆，将防锈漆搅拌均匀，共刷两次，当防锈漆涂层干以后，测量得防锈漆涂层的厚度为0.15mm,表面为起泡。利用扫描电镜对实施例1-6所述的不同气压下干冰清洗防锈漆涂层的铁板样表面进行分析，结果表明涂层表面形态受气压影响较大，气压越高，防锈漆涂层破坏越严重，干冰喷射法去除的防锈漆涂层越多，去污效果越好。
本实验采用精度为万分之一电子天平称量喷射前长宽高为200mm*80mm*0.75mm涂有防锈漆铁板的质量。为了对比去除效果，在不同气压下对铁板进行喷射。首先将空气压缩机的压力调节到0.4Mpa,用相同的喷嘴，在靶距为25mm处对第一块防锈漆铁板进行清洗，持续时间为20秒，称量喷射后铁板的质量。然后分别将气压调节到0.6Mpa、0.7Mpa、0.8Mpa、0.9Mpa、1.0Mpa，在同样的条件下，得到在不同气压作用下的防锈漆铁板干冰清洗后去除的质量。不同气压与防锈漆铁板表面油漆涂层去除质量之间的关系，如图2所示。
从图2可以得到，气压越高，干冰清洗作用后铁板表面防锈漆涂层去除质量越多，在1.0Mpa时去除效果最好，但在1.0Mpa时，用扫面电镜能观测到去除干净的铁板表面出现裂纹，说明对铁板产生了破坏，影响了工作的使用效果及使用年限。而在0.4-0.8Mp之间，去除质量无明显变化，去污效果差，说明铁板和涂层结合紧密，该气压下对去污效果的提高产生作用不大。综上所述，在考虑不破坏材料结构条件下，选择0.9Mp能达到较好的去污效果。
图3显示，A.0.4Mpa、B.0.6Mpa、C.0.7Mpa、D.0.8Mpa条件下防锈漆涂层去除不够彻底，F.1.0Mp虽然防锈漆去除比较彻底，但铁板表面已经出现细小的裂痕。以上结果表明铁板表面防锈漆涂层随着气压的升高，去污能力越强，但在0.9Mpa时，去污效果最好。
Claims (2)
1.一种干冰清洗电器件和精密液压件表面的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）工件前期处理：封堵阀块，去除工件表面油污；关闭电控箱门；
（2）干冰清洗机内装直径2-4mm的固体球形干冰颗粒，干冰清洗机通220V电压，接入≥0.8MPA的压力，打开开关后，设置空气压缩机的压力为0.4-1MPa，流量为：0.5-3.5立方米/分钟，枪嘴距离待清洗面为25mm，喷口与清洁表面的角度为45°，按动喷枪按钮，对待清洁的物体表面喷射，出冰量为15-50kg/h，喷射压力为7～8bar，持续时间为20s。
2.根据权利要求1所述的一种干冰清洗电器件和精密液压件表面的方法，其特征在于：所述空气压缩机的压力为0.9MPa。
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