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超聲波工藝簡介


影響清洗的因素:

A,清洗工藝的技術(shù)關(guān)鍵:光學玻璃經(jīng)過清洗后能否達到表面不留任何油污,污跡,表面光滑,水膜完好!

B,影響清洗后玻璃質(zhì)量的因素及相應的解決方法:

(1)玻璃本身的質(zhì)量及被污染的情況,主要為:表面有霉點,氣泡,劃傷等,在機械處理中,如:研磨,搽試,測應力時,人為導致的污染情況不一;

(2)清洗劑的選擇其能動及溫度,水質(zhì);

國際上應用最廣的清洗劑為CFC-113,四氯化炭,1-1-1三氯乙烷(簡稱ODS)等,此類清

洗劑對臭氧層有破壞,屬于非環(huán)保性清洗劑;我們采用非ODS的水類堿性清洗劑,主要由水,堿,表面活性劑,防銹材料組成,化學式C3H8,具有側(cè)鏈的環(huán)狀烯烴,具有較強的溶油能力;特點:低毒,不燃,清洗成本低等特點;

(3)溶液的濃度直接影響清洗度的大小;

通常清洗液的PH值一般在8.5-12之間,若PH值大于10,側(cè)表面活性物質(zhì)作用要削弱,當PH

值大于12時,側(cè)清潔度下降。在實際使用中發(fā)現(xiàn)當溶液濃度過大,超過15%,清洗效果不好

,不易漂洗,而濃度約為4%-7%時,側(cè)清洗效果較佳。

(4)溶液溫度及浸泡時間也同樣影響去污效率;

當溫度上升,溶液的反應速度也上升,污染物的粘度下降,便于污染物脫離,但溶液的穩(wěn)定

度下降。實際發(fā)現(xiàn)溶液溫度50度,浸泡30分鐘后,清洗效果最好!

(5)在清洗過程中,還應注意必須使用純水或去離子水,若使用自來水等硬水側(cè)很難除去玻璃上的油污,且水中所含的Ca,Na離子等雜質(zhì)會在烘干后的玻璃表面形成一層白色霧狀膜,污染玻璃;

(6)玻璃經(jīng)清洗后需漂洗,漂洗后的清潔度,除與清潔劑的漂洗性和清洗液中的清潔劑濃度有關(guān)外,還與漂洗工序的多少,漂洗供水量的大小,溫度及循環(huán)使用的純水是否干凈有關(guān);

(7)清洗環(huán)境的清潔程度;

(8)清洗后的干燥工藝及溫度:

應盡量保證玻璃垂直,可在玻璃下墊陶瓷柱,避免烘干后玻璃下沿有水印;烘箱溫度控制在70度左右,時間在20分鐘左右。若溫度過高,會在玻璃邊角上產(chǎn)生花紋

在光學冷加工中,鏡片的清洗主要是指鏡片拋光后殘余拋光液、黏結(jié)劑、保護性材料的清洗;鏡片磨邊后磨邊油、玻璃粉的清洗;鏡片鍍膜前手指印、口水圈以及各種附著物的清洗。傳統(tǒng)的清洗方法是利用擦拭材料(紗布、無塵紙)配合化學試劑(汽油、乙醇、丙酮、乙醚)采取浸泡、擦拭等手段進行手工清擦。這種方法費時費力,清潔度差,顯然不適應現(xiàn)代規(guī)?;墓鈱W冷加工行業(yè)。這迫使人們尋找一種機械化的清洗手段來代替。于是超聲波清洗技術(shù)逐步進入光學冷加工行業(yè)并大顯身手,進一步推動了光學冷加工業(yè)的發(fā)展。

超聲波清洗技術(shù)的基本原理,大致可以認為是利用超聲場產(chǎn)生的巨大作用力,在洗滌介質(zhì)的配合下,促使物質(zhì)發(fā)生一系列物理、化學變化以達到清洗目的的方法。

當高于音波(28~40khz)的高頻振動傳給清洗介質(zhì)后,液體介質(zhì)在高頻振動下產(chǎn)生近乎真空的空腔泡,空腔泡在相互間的碰撞、合并、消亡的過程中,可使液體局部瞬間產(chǎn)生幾千大氣壓的壓強,如此大的壓強使得周圍的物質(zhì)發(fā)生一系列物理、化學變化。這種作用稱為"空化作用":

1.空化作用可使物質(zhì)分子的化池鍵斷裂,引起各種物理變化(溶解、吸附、乳化、分散)和化學變化(氧化、還原、分解、化合)等。

2.當空腔泡的固有頻率和超聲頻率相等時,可產(chǎn)生共振,共振的空腔泡內(nèi)聚集了大量的熱能,這種熱能足以使周圍物質(zhì)化學鍵斷裂而引起物理、化學變化。

3.當空腔泡形成時,兩泡壁間因產(chǎn)生極大的電位差而引起放電,致使腔內(nèi)氣泡活化進而引起周圍物質(zhì)的活化,從而使物質(zhì)發(fā)生物理、化學變化。

超聲場為清洗提供了巨大的能量,但還需化學洗劑作為介質(zhì)。一般將化學洗劑分為兩類,一類是有機溶劑,主要是根據(jù)相似相溶的化學原理,對有機物如:黏結(jié)劑(瀝青、松香等)、保護性材料(瀝青、樹脂等)、磨邊潤滑油進行溶解。在光學洗凈中,最初用三氯乙烯、芳香烴、氟里昂等作為清洗劑,這類物質(zhì)雖然溶解性強,但有的易揮發(fā),毒性大,有的對大氣臭氧層有破壞作用,被逐步禁用。現(xiàn)國內(nèi)多采用一些上述物質(zhì)的改進產(chǎn)品或某些碳氫化合物做溶劑。目前使用較多的另一類清洗劑是以表面活性劑為主要成分的水基清洗劑,其清洗原理簡單地說是由于表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)中同時含有親油基的親水基,具有極性和結(jié)構(gòu)不對稱的特點。正是這種特點使得它能極大降低水溶液的表面張力,使物體表面易于潤濕,表面污物易于被溶解,分散在清洗液中而達到洗滌的目的。


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