超聲波清洗技術(shù)將大幅提高注塑模具的使用壽命
就像任何一種機(jī)器一樣，注塑模具也需要巨大的資金投入，這意味著模具的保養(yǎng)和維護(hù)是非常重要的。Tovatech是一家由BobSandor創(chuàng)立的公司，它也是美國(guó)Elma品牌超聲波清洗機(jī)的經(jīng)銷商，用于科學(xué)和工業(yè)應(yīng)用，該公司負(fù)責(zé)為客戶提供頂級(jí)的科學(xué)技術(shù)支持，旨在為客戶尋求超聲波清洗機(jī)、數(shù)字秤、醫(yī)療制冷、流量計(jì)和濕度分析儀的正確解決方案。
位于克納斯維爾市的PAM注射成型公司發(fā)現(xiàn)，使用超聲波清洗模具不僅可以節(jié)省時(shí)間，而且效果要比其他技術(shù)更好。注塑模具必須要定期清洗，以清除表面上的所有燒穿，以及通風(fēng)口中的殘留塑料。
PAM注塑模具能夠?yàn)槠嚒⒓矣?、草坪及花園市場(chǎng)提供各種產(chǎn)品。在PlasticsToday的采訪中，PAM注塑成型的模具經(jīng)理RogerWheeler說道：“為了制造不同型號(hào)的零件，我們的許多模具都有可互換的模塊。因此我們可以把模塊取出來，并將其放入水槽中，以便徹底清潔模塊之間的沉積物和氣體?！?br/>
根據(jù)RogerWheeler的說法，采用超聲波清洗的最大好處是節(jié)約時(shí)間。他說：“手工清洗模具非常耗時(shí)，而且有些區(qū)域是很難被清洗到的。坦白地說，人工清洗是不可能的，因?yàn)椴还苣愣嗝吹米屑?xì)，對(duì)于那些形狀復(fù)雜的模具，我們還是無法對(duì)其進(jìn)行徹底的清潔。我們采用一種生物可降解、水溶性的液體，使其進(jìn)入縫隙中以松動(dòng)那些沉積物和氣體，這使我的工作輕松了許多。如果是一個(gè)手工需要幾個(gè)小時(shí)才能完成的清洗任務(wù)，那么采用超聲波設(shè)備僅需30分鐘就能夠完成?！?br/>
使用超聲波清潔法還可以使模具技術(shù)人員同時(shí)進(jìn)行多項(xiàng)任務(wù)，RogerWheeler補(bǔ)充說：“雖然一些模具部件在超聲波罐里，但此時(shí)他們可以騰出時(shí)間來清潔模具底座，這就使得工作更高效，從而制造出更高質(zhì)量的零件。”
PAM注塑成型使用了ElmasonicX-traBasic550工業(yè)超聲波清洗機(jī)，并配有一個(gè)15加侖的儲(chǔ)罐。RogerWheeler說：“我們經(jīng)常從其他模具商那里獲得模具，但是發(fā)現(xiàn)這些模具的狀況很差。因此我們把它們拆開并進(jìn)行徹底地清洗，然后再把它們放在壓力機(jī)中，以確保得到高質(zhì)量的零件”。
超聲波清洗會(huì)出現(xiàn)一種空穴現(xiàn)象——數(shù)十億微觀氣泡的內(nèi)爆——浸入清潔溶液中的表面。氣泡是由連接在不銹鋼罐底部的發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的換能器產(chǎn)生的。
當(dāng)被激發(fā)時(shí)，換能器會(huì)以超過每秒千赫茲(kHz)的超聲頻率振動(dòng)。這就導(dǎo)致了罐底充當(dāng)了制造氣泡的薄膜。
PAM注塑成型的ElmasonicX-traBasic550會(huì)允許用戶根據(jù)燒穿塑料殘留物的程度和韌度，來選擇25或45kHz的超聲頻率。Wheeler說：“對(duì)于非常堅(jiān)硬的沉積物，我們的操作員可以激活所謂的‘脈沖模式’，它可以向浴缸中發(fā)出更強(qiáng)大的沖擊波，以便快速去除空洞的抑制來捕獲空氣?！?br/>
除了頻率和脈沖之外，操作面板還允許操作員設(shè)置清潔周期和溶液溫度。設(shè)置和實(shí)際參數(shù)顯示，當(dāng)達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，本機(jī)就會(huì)啟動(dòng)且持續(xù)運(yùn)行，并可在12小時(shí)內(nèi)或溶液溫度達(dá)到90°C時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。PAM注塑成型選擇了絕緣罐蓋，目的是為了降低工作時(shí)的噪音，并減少清洗液的蒸發(fā)。
Wheeler還補(bǔ)充說：“注塑模具的壽命不僅取決于它們的清潔程度，而且還可以通過保持其表面的光潔度來延長(zhǎng)它們的使用壽命?！?br/>
超聲波是一種頻率超出人類聽覺范圍20 kHz以上的聲波。超聲波的傳播要依靠彈性介質(zhì)，其傳播時(shí),使彈性介質(zhì)中的粒子振蕩,并通過介質(zhì)按超聲波的傳播方向傳遞能量,這種波可分為縱向波和橫向波。在固體內(nèi),兩者都可以傳送,而在氣體和液體內(nèi),只有縱向波可以傳送。超聲波能夠引起質(zhì)點(diǎn)振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的加速度與超聲頻
超聲波清洗
超聲波清洗
率的平方成正比。因此,幾十千赫茲的超聲會(huì)產(chǎn)生極大的作用力,強(qiáng)超聲波在液體中傳播時(shí),由于非線性作用,會(huì)產(chǎn)生聲空化。在空化氣泡突然閉合時(shí)發(fā)出的沖擊波可在其周圍產(chǎn)生上千個(gè)大氣壓力,對(duì)污層的直接反復(fù)沖擊,一方面破壞污物與清洗件表面的吸附,另一方面也會(huì)引起污物層的破壞而脫離清洗件表面并使它們分散到清洗液中。氣泡的振動(dòng)也能對(duì)固體表面進(jìn)行擦洗。氣泡還能“鉆入”裂縫中做振動(dòng),使污物脫落。對(duì)于有油脂性污物,由于超聲空化作用,兩種液體在界面迅速分散而乳化,當(dāng)固體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時(shí),油被乳化,固體粒子即脫落。空化氣泡在振動(dòng)過程中會(huì)使液體本身產(chǎn)生環(huán)流,即所謂聲流。他可使振動(dòng)氣泡表面存在很高的速度梯度和粘滯應(yīng)力,促使清洗件表面污物的破壞和脫落,超聲空化在固體和液體表面上所產(chǎn)生的高速微射流能夠除去或削弱邊界污層,腐蝕固體表面,增加攪拌作用,加速可溶性污物的溶解,強(qiáng)化化學(xué)清洗劑的清洗作用。此外,超聲振動(dòng)在清洗液中引起質(zhì)點(diǎn)很大的振動(dòng)速度和加速度,亦使清洗件表面的污物受到頻繁而激烈的沖擊。
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影響清洗因素
清洗介質(zhì)：采用超聲波清洗，一般有兩類清洗劑即化學(xué)溶劑和水基清洗劑。清洗介質(zhì)的化學(xué)作用可以加速超聲波清洗效果，超聲波清洗是物理作用，兩種作用相結(jié)合，依對(duì)物件進(jìn)行充分、徹底的清洗。
功率密度：超聲波的功率密度越高，空化效果越強(qiáng)，速度越快，清洗效果越好，但對(duì)于精密的表面光潔度甚高的物件，采用長(zhǎng)時(shí)間的高功率密度清洗會(huì)對(duì)物件表面產(chǎn)生空化、腐蝕。
超聲頻率：適用于工件粗、臟、初洗，頻率高則超聲波方向性強(qiáng)，適合于精細(xì)的物件清洗。
清洗高溫：一般來說，超聲波在50°C~60°C時(shí)的空化效果最好，清洗劑也不是溫度越高，作用越顯著，有可能會(huì)高溫失效，通常超聲波在超過85°C時(shí)，清洗效果已變差。所以實(shí)際應(yīng)用超聲波清洗時(shí)，采用50°C~70°C的工作溫度。
