CN107051967A - 一种有颗粒物要求的高精清洗工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有颗粒物要求的高精清洗工艺，包括的步骤为：第一次真空超声波清洗、第二次真空超声波清洗、第一次蒸汽浴洗及真空干燥、第二次蒸汽浴洗及真空干燥、定点高压喷淋冲洗、第一次超声波漂洗、第二次超声波漂洗、真空干燥，真空超声波清洗、蒸汽浴洗及真空干燥步骤中的碳氢清洗剂均为分子式为CnH2n环烷烃类清洗剂。本发明利用碳氢清洗剂的相似相溶原理来清洗工件的加工油，经过定点高压冲洗把产品加工孔和表面的细微毛刺及颗粒物冲刷掉，再经过纯水降低颗粒物与产品的表面张力使颗粒物完全脱离产品表面，经复合清洗步骤后工件表面的颗粒物的粒径<200um，清洗过程环保，成本低，操作简单。

Description

一种有颗粒物要求的高精清洗工艺
技术领域
本发明涉及工件表面清洗领域，特别涉及一种有颗粒物要求的高精清洗工艺。
背景技术
目前，针对目前的工件加工后其表面产生细小颗粒物和油污，而在后续的加工过程中又需要去除该颗粒物和油污，目前针对该种类型的工件，其清洗工艺为超声波清洗—超声波清洗—热风循环干燥，主要是通过乳化、渗透以及增溶的作用原理，实现细小颗粒物和油污的清除，经该工艺清洗后的颗粒大小>200um，由于清洗后的颗粒物仍会影响后续的加工工序，容易造成良品率的下降，同时由于通过表面活性剂的乳化作用，容易产生废水，而废水的处理也会增加生产成本。
因此，亟需一种能够解决上述问题，在保证工作清洗品质的基础上，能最大限度的降低成本和/或减少废水产生的清洗工艺。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种有颗粒物要求的高精清洗工艺，该工艺清洗后的工件表面存在的颗粒粒径<200um，后续加工良品率高，而清洗过程中的环保清洗剂对人体和环境影响小，排放水无需处理，生产成本低，操作简单。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为，一种有颗粒物要求的高精清洗工艺，包括如下清洗步骤：
第一次真空超声波清洗：将工件置于温度为40～50℃的碳氢清洗剂中，同时将频率为40KHz、大小为0～100％超声波接入碳氢清洗剂中，交替地进行真空清洗和入气清洗，真空清洗的条件为真空度-65Kpa，清洗时间3s，入气清洗条件为标准大气压下清洗时间为10s,真空清洗和入气清洗的总时间为60～300s；
第二次真空超声波清洗：将工件置于温度为40～50℃的碳氢清洗剂中，同时将频率为40KHz、大小为0～1 00％超声波接入碳氢清洗剂中，交替地进行真空清洗和入气清洗，真空清洗的条件为真空度-65Kpa，清洗时间3s，入气清洗条件为标准大气压下清洗时间为10s,真空清洗和入气清洗的总时间为60～300s；
第一次蒸汽浴洗及真空干燥：在真空度为-90Kpa的条件下，先将工件置于温度为90～110℃的碳氢清洗剂所形成的蒸汽中进行真空浴洗1～5次，每次清洗时间为15～30s，完成蒸汽浴洗后，调整真空度为-100Kpa，并在温度为90～110℃条件下干燥90～360s；
第二次蒸汽浴洗及真空干燥：在真空度为-90Kpa的条件下，先将工件置于温度为90～110℃的碳氢清洗剂所形成的蒸汽中进行真空浴洗1～5次，每次清洗时间为15～30s，完成蒸汽浴洗后，调整真空度为-100Kpa，并在温度为90～110℃条件下干燥90～360s；
定点高压喷淋冲洗：将压力>50Kgf/cm2的纯水对准工件的各个面进行喷淋，每个面的喷淋时间为10～30s；
第一次超声波漂洗：将工件置于常温的超纯水中，同时将频率为40KHz、大小为0～100％超声波接入超纯水中，清洗60～300s；
第二次超声波漂洗：将工件置于常温的超纯水中，同时将频率为40KHz、大小为0～100％超声波接入超纯水中，清洗60～300s；
真空干燥：将工件置于真空度为-100Kpa，温度为90～110℃的条件下干燥90～360s。
其中，真空超声波清洗、蒸汽浴洗及真空干燥步骤中的碳氢清洗剂均为分子式为CnH2n环烷烃类清洗剂。
优选地，第一次真空超声波清洗和第二次真空超声波清洗为前、后位置对应的两个清洗步骤。
优选地，第一次真空超声波清洗中包括蒸馏回收步骤，第一次真空超声波清洗中的碳氢清洗剂经过蒸馏回收步骤的储存-蒸馏后作为第二次真空超声波清洗中的碳氢清洗剂，而第二次真空超声波清洗中的碳氢清洗剂则部分回流作为第一次真空超声波清洗中。
优选地，第一次蒸汽浴洗与真空干燥和第二次蒸汽浴洗与真空干燥步骤均包括冷凝回收步骤，冷凝回收步骤回收的碳氢清洗剂作为第一次真空超声波清洗与第二次真空超声波清洗中至少一个步骤的碳氢清洗剂。
优选地，真空超声波清洗、蒸汽浴洗及真空干燥步骤中的碳氢清洗剂均为分子式为C11H22环烷烃类清洗剂。
优选地，超纯水的电阻率为15～17MΩ·cm。
本发明采用无污染的碳氢清洗剂对工作进行清洗，可以避免对环境的影响，而通过各个步骤的配合，真空超声波清洗-蒸汽浴洗与真空干燥-定点高压喷淋冲洗-超声波漂洗-真空干燥，首先利用碳氢清洗剂的相似相溶原理来清洗工件的加工油，经过定点高压冲洗把产品加工孔和表面的细微毛刺及颗粒物冲刷掉，再经过纯水降低颗粒物与产品的表面张力使颗粒物完全脱离产品表面，经复合清洗步骤后工件表面的颗粒物的粒径<200um，清洗过程中的环保清洗剂对人体和环境影响小，排放水无需处理，生产成本低，操作简单。
附图说明
图1为本发明一种有颗粒物要求的高精清洗工艺的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图所示，一种有颗粒物要求的高精清洗工艺，首先采用真空超声波清洗步骤，包括第一次真空超声波清洗和第二次真空超声波清洗，具体如下：
第一次真空超声波清洗：将工件置于温度为40～50℃的碳氢清洗剂中，同时将频率为40KHz、大小为0～100％超声波接入碳氢清洗剂中，交替地进行真空清洗和入气清洗，真空清洗的条件为真空度-65Kpa，清洗时间3s，入气清洗条件为标准大气压下清洗时间为10s,真空清洗和入气清洗的总时间为60～300s。
第二次真空超声波清洗：将工件置于温度为40～50℃的碳氢清洗剂中，同时将频率为40KHz、大小为0～1 00％超声波接入碳氢清洗剂中，交替地进行真空清洗和入气清洗，真空清洗的条件为真空度-65Kpa，清洗时间3s，入气清洗条件为标准大气压下清洗时间为10s,真空清洗和入气清洗的总时间为60～300s。
本实施例中的第一次真空超声波清洗和第二次真空超声波清洗可为同一位置的重复两次，也可为前、后不同位置，相同条件下的操作步骤，本实施例采用的是后一种情况下的操作步骤。为了提高第一次真空超声波清洗步骤与第二次真空超声波清洗步骤的相互协同的作用，第一次真空超声波清洗中包括蒸馏回收步骤，第一次真空超声波清洗中的碳氢清洗剂经过蒸馏回收步骤的蒸发-冷凝后作为第二次真空超声波清洗中的碳氢清洗剂，而第二次超声波碳氢清洗工序中的碳氢清洗剂则部分回流作为第一次真空超声波清洗中，一方面可以提高清洗的品质，另一方面通过设置蒸馏回收步骤，可以避免清洗一次后即需进行蒸馏回收，可以使碳氢清洗剂得到最大化地利用，降低回收成本，另外通过对第一次真空超声波清洗步骤后的碳氢清洗剂进行回收，有利于进一步降低成本或减少对环境污染。而在第一次真空超声波清洗和第二次真空超声波清洗步骤中，通过交替地进行真空清洗和入气清洗，在真空条件下有利于提升超声波空化效应，并且反复交替地在真空以及常压下进行操作，可对工件表面以及孔洞中的加工油进行冲击，有利于提高清洗效果。
完成真空超声波清洗步骤后，接着进行蒸汽浴洗及真空干燥步骤，其分为蒸汽浴洗和真空干燥两个阶段，首先在真空度为-90Kpa的条件下，先将工件置于温度为90～110℃的碳氢清洗剂所形成的碳氢蒸汽中进行真空浴洗1～5次，每次清洗时间为15～30s，完成蒸汽浴洗后，调整真空度为-100Kpa，并在温度为90～110℃条件下干燥90～360s。另外，蒸汽浴洗及真空干燥步骤可根据工件的清洗难度适当选择重复的次数，如重复1次、2次，本实施例为相同条件下的重复1次。而为了使蒸汽浴洗与真空干燥中的碳氢蒸汽得到回收，不至于排到外部环境中，可以在蒸汽浴洗与真空干燥步骤中设置冷凝回收步骤，回收碳氢蒸汽后的形成的碳氢清洗剂溶液作为第一次真空超声波清洗和/或第二次真空超声波清洗的碳氢清洗剂，附图中只显示第一次蒸汽浴洗与真空干燥中的冷凝回收步骤。
真空超声波清洗、蒸汽浴洗及真空干燥利用碳氢清洗剂的相似相溶原理来清洗工件的加工油，均可采用分子式为CnH2n环烷烃类清洗剂，而本实施例中两个步骤均采用纯C11H22环烷烃类清洗剂进行测试。
去除工件的加工油后，通过定点高压冲洗把产品加工孔和表面的细微毛刺及颗粒物冲刷掉，其操作条件为：将压力>50Kgf/cm2的纯水对准工件的各个面进行喷淋，每个面的喷淋时间为10～30s；
接着再将工件进行超声波清洗，即将工件置于常温的超纯水中，同时将频率为40KHz、大小为0～100％超声波接入超纯水中，清洗60～300s，完成后在相同条件下重复1次。超纯水几乎没有什么杂质、金属离子，更没有细菌、病毒、含氯二恶英等有机物，不会对工作造成腐蚀，通过使用电阻率为15～17MΩ·cm的超纯水，可进一步保证工件的清洗品质。
超声波清洗完成后，将工件在真空下进行干燥，即将工作置于真空度为-100Kpa，温度为90～110℃的条件下干燥90～360s。
本实施例主要在于通过各个步骤的配合，从而形成一种合理、清洗品质稳定、环保的有颗粒物要求的高精清洗工艺，工件表面的颗粒物的粒径<200um，从而为后续的加工提供便利，同时也可避免后续加工不良率的增大，从而提高工件的良品率。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种有颗粒物要求的高精清洗工艺，包括如下清洗步骤：
第一次真空超声波清洗：将工件置于温度为40～50℃的碳氢清洗剂中，同时将频率为40KHz、大小为0～100％超声波接入碳氢清洗剂中，交替地进行真空清洗和入气清洗，真空清洗的条件为真空度-65Kpa，清洗时间3s，入气清洗条件为标准大气压下清洗时间为10s,真空清洗和入气清洗的总时间为60～300s；
第二次真空超声波清洗：将工件置于温度为40～50℃的碳氢清洗剂中，同时将频率为40KHz、大小为0～1 00％超声波接入碳氢清洗剂中，交替地进行真空清洗和入气清洗，真空清洗的条件为真空度-65Kpa，清洗时间3s，入气清洗条件为标准大气压下清洗时间为10s,真空清洗和入气清洗的总时间为60～300s；
第一次蒸汽浴洗及真空干燥：在真空度为-90Kpa的条件下，先将工件置于温度为90～110℃的碳氢清洗剂所形成的蒸汽中进行真空浴洗1～5次，每次清洗时间为15～30s，完成蒸汽浴洗后，调整真空度为-100Kpa，并在温度为90～110℃条件下干燥90～360s；
第二次蒸汽浴洗及真空干燥：在真空度为-90Kpa的条件下，先将工件置于温度为90～110℃的碳氢清洗剂所形成的蒸汽中进行真空浴洗1～5次，每次清洗时间为15～30s，完成蒸汽浴洗后，调整真空度为-100Kpa，并在温度为90～110℃条件下干燥90～360s；
定点高压喷淋冲洗：将压力>50Kgf/cm2的纯水对准工件的各个面进行喷淋，每个面的喷淋时间为10～30s；
第一次超声波漂洗：将工件置于常温的超纯水中，同时将频率为40KHz、大小为0～100％超声波接入超纯水中，清洗60～300s；
第二次超声波漂洗：将工件置于常温的超纯水中，同时将频率为40KHz、大小为0～100％超声波接入超纯水中，清洗60～300s；
真空干燥：将工件置于真空度为-100Kpa，温度为90～110℃的条件下干燥90～360s。
其中，真空超声波清洗、蒸汽浴洗及真空干燥步骤中的碳氢清洗剂均为分子式为CnH2n环烷烃类清洗剂。
2.根据权利要求1所述的高精清洗工艺，其特征在于，所述第一次真空超声波清洗和第二次真空超声波清洗为前、后位置对应的两个清洗步骤。
3.根据权利要求2所述的高精清洗工艺，其特征在于，所述第一次真空超声波清洗中包括蒸馏回收步骤，第一次真空超声波清洗中的碳氢清洗剂经过蒸馏回收步骤的储存-蒸馏后作为第二次真空超声波清洗中的碳氢清洗剂，而第二次超声波碳氢清洗工序中的碳氢清洗剂则部分回流作为第一次真空超声波清洗中。
4.根据权利要求2所述的高精清洗工艺，其特征在于，所述第一次蒸汽浴洗与真空干燥和第二次蒸汽浴洗与真空干燥步骤均包括冷凝回收步骤，冷凝回收步骤回收的碳氢清洗剂作为第一次真空超声波清洗与第二次真空超声波清洗中至少一个步骤的碳氢清洗剂。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的高精清洗工艺，其特征在于，所述真空超声波清洗、蒸汽浴洗及真空干燥步骤中的碳氢清洗剂均为分子式为C11H22环烷烃类清洗剂。
6.根据权利要求5所述的高精清洗工艺，其特征在于，所述第一次超声波漂洗和第二次超声波漂洗步骤中超纯水的电阻率为15～17MΩ·cm。
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