本文昆山超聲儀器有限公司對(duì)鈹材復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件超聲波清洗工藝技術(shù)進(jìn)行了研究，以提高零件清洗潔凈度，從而提高慣性儀表的可靠性。鈹材具有密度小、屈服強(qiáng)度高和尺寸穩(wěn)定性良好的特點(diǎn)。其作為一種新興材料日益被重視，并被廣泛應(yīng)用在火箭、導(dǎo)彈和航空等領(lǐng)域的機(jī)械結(jié)構(gòu)體中。在慣性導(dǎo)航儀表中應(yīng)用鈹材，能有效提高其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與穩(wěn)定性，減輕導(dǎo)航平臺(tái)系統(tǒng)的質(zhì)量。由于鈹材零件加工后存在較多的粉末顆粒物，且零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在多個(gè)大深徑比的小孔，因而造成零件微小孔隙內(nèi)的多余物難以清除。而如何對(duì)鈹材進(jìn)行高潔凈度的清洗，目前相關(guān)的研究較少。
1目前清洗方法與存在的問(wèn)題
超聲波清洗機(jī)是利用超聲波在液體中的空化作用、直進(jìn)流作用和加速度作用等對(duì)液體和污物進(jìn)行直接、間接的剝離，使污物層被分散、乳化和剝離，以達(dá)到清洗潔凈的目的。不同超聲波頻率產(chǎn)生不同直徑的空化泡，在受到外界大壓力時(shí)，空化泡被壓碎，產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力，清除被清洗物表面的多余物。40KHZ超聲波去除顆粒物示意，可去除2.5~3μｍ的顆粒。目前，鈹材零件采用單槽、單頻超聲波清洗機(jī)進(jìn)行清洗，清洗效果不好。儀表經(jīng)常發(fā)生多余物故障引起的精度超差，其中，由于零件清洗不徹底而引入多余物的故障時(shí)有發(fā)生。研究表明，不同頻率的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)不同直徑的顆粒物。根據(jù)計(jì)算，40KHZ的單頻率超聲波清洗機(jī)最佳移除顆粒物半徑為36.1μｍ，對(duì)于其他直徑的顆粒物，即使延長(zhǎng)清洗時(shí)間，清洗效果也難以得到提升。
2清洗影響因素研究
超聲波清洗效果受清洗劑類別、溫度和功率等多個(gè)因素影響，本文根據(jù)超聲波清洗原理，對(duì)清洗劑的優(yōu)選、超聲頻率、溫度和功率等因素的影響進(jìn)行了研究。
2.1清洗劑的優(yōu)選
清洗劑是影響清洗效果的主要因素，應(yīng)根據(jù)清洗零件的材料特性、顆粒物類別與油污特性等確定清洗溶劑。為了提高鈹材表面致密性，進(jìn)行了陽(yáng)極氧化處理，表面形成了一層致密的氧化膜。清洗溶劑的選擇應(yīng)主要考慮酸堿度、閃點(diǎn)和沸點(diǎn)等因素。
2.2超聲波頻率影響研究
目前，超聲波清洗機(jī)的工作頻率可分為3個(gè)頻段：低頻超聲（20~50KHZ）、高頻超聲（50~200KHZ）和兆聲（700~1000KHZ）。
2.3清洗溫度影響分析
根據(jù)查閱資料，適當(dāng)提高清洗液溫度，超聲波清洗效果增強(qiáng)，一般采用40~60℃的工作溫度即可。利用40KHZ超聲波清洗機(jī)，對(duì)放置在玻璃燒杯中的寶石墊塊進(jìn)行清洗試驗(yàn)，清洗溶劑為純凈水，依次進(jìn)行常溫清洗與加熱清洗，然后進(jìn)行對(duì)比。
3 結(jié)語(yǔ)
本文在超聲波清洗影響因素的分析與試驗(yàn)基礎(chǔ)上，提出了系列超聲波組合清洗工藝方案，系列超聲波頻率分別為40、58、132和950KHZ。試驗(yàn)結(jié)果證明，該方法清洗效果好，適用于鈹材復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的清洗。采用復(fù)合頻率清洗方法，將58/132KHZ作為復(fù)合清洗工序，在同一個(gè)超聲波清洗槽中同時(shí)實(shí)現(xiàn)2種頻率清洗，可有效提高清洗能力。
以上內(nèi)容僅供參考。
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