选择正确的水清洗操作

当确定一个零件的最佳加工方式时，在选择使用水系统清洗成品的最有效方法时，必须考虑几十个变量。除了客户自己的要求，制造商还必须考虑零件的几何形状、使用的材料、将要生成的芯片的形状、吞吐量，以及不同类型零件之间快速更换的需求。解决方案的温度——以及零件在加工过程中本身的温度——有时也是个问题。标准切割零件通常可以简单地喷掉，而研磨表面需要超声波清洗以去除微小颗粒。

因为有很多问题需要商店回答他们的顾客的清洁要求，这并不奇怪清洁技术集团，LLC，Ransohoff据CTG公司Ransohoff部门的全国销售经理杰夫·米尔斯说，该公司销售的80%的系统都是定制设计的。

“我们的第一个问题一般会是'你在制作什么，你正在使用的材料是什么，你的生产时间津贴是什么，你的客户要求是什么？”，“他说。“从那里开始，我们可以开始提出关于可能最适合它们的清洁过程的建议，甚至如何纳入机器人。我们不采取股票机器并开始添加选项。绝大多数时间，我们根据客户的确切规格设计和建造这些系统。然后，我们应该在文件上有蓝图，他们是否需要另一个系统或其他十几个。“

根据米尔斯先生的说法，有四种基本方法在金属加工中进行水性清洁操作：标准喷雾，总浸没，超声波和高压喷雾。

在这些过程中，第一个和最后一个被称为“视线”过程，在视线范围内的任何部件都要清洗，即使是在相对较浅的切口和孔的底部。

在某些情况下，两个剩余的过程呼叫浸入清洁溶液中的零件，甚至旋转和搅拌。这些工作最适合更复杂的零件，深层凹陷，可以隐藏芯片和其他碎屑。

本文将介绍每个过程是如何执行的，哪些部件最适合这些过程，以及机械加工车间正在做哪些工作，从而导致他们选择一个过程而不是另一个过程，甚至委托一个结合部件清洗方法的定制系统。

标准喷在不同形状、材料和尺寸的零件之间提供了很大的灵活性。这样的系统通常是批量装载用于一般工业，如公司的电器或园艺设备的加工部件。

根据零件的几何形状，零件被放置在转盘或专用夹具内，然后用混合了不同浓度表面活性剂的水喷洒，以分散零件表面的油和碎屑。任何剩余的液体都用压缩空气吹掉。更多的酸性清洁剂与软金属如铜、黄铜和青铜一起使用，而钢铁产品则需要注意pH值。pH值小于7的溶液被认为是酸性的，而pH值高于7的溶液被认为是碱性的。一个标准的喷雾系统可以被修改——自动装卸，为特殊应用加入额外的清洗系统——对各种制造商来说是一个简单、直接、经济的过程。

浸没通常在零件的特征或深凹无法直接进行视线检查时首先考虑。切削液、切屑等颗粒物质即使高压喷涂也能躲避，所以有些零件必须完全浸入清洗溶液中。

一种方法涉及将部件装入篮子中，然后将其引入自包含的清洁室。首先在篮筐旋转圆圈时喷涂部件，然后腔室填充有该过程所需的任何化学的水溶液。然后搅拌篮子，升级，然后从浴中取出，然后用浴将溶液深入凹槽，从而除去任何剩余的过量的芯片或流体。该方法基本上拾取，标准喷雾系统落后，加入整个浸入过程中，然后吹干部件干燥。Automation也是一种选项，所有四个标准的水性清洁类别的情况也是如此。

超声波可在标准喷雾和全浸泡过程之上分层，为清洗系统添加强大的空化元素。一旦喷涂完成，去除污染物，就会充满腔体，将高强度声波引入溶液中，在被清洗部件的缝隙中形成真空。根据声波的频率，污染物在较低的范围内被清除，而材料实际上可以在较高的暴露范围内从零件表面被清除。基本上，真空坍塌或内爆，使溶液以能量爆发的方式接触表面，带走污染物。米尔斯说，该公司已经设法达到了50微米的清洁标准。

这一过程非常适合的部件类型包括传动轴、涡轮叶片和医疗植入物。超声波清洗是理想的精密加工应用与严格的清洗要求。航空航天、电子、汽车和医疗市场有最严格的要求。

高压喷雾，“视线”工艺，主要用于去毛刺应用。然而，砂磨或研磨可以从零件的表面带走太多的材料，高压喷雾可以去除毛刺而不损坏底层的基材。Ransohoff系列的高压垫圈的最高压力范围为10,000 psi，对于铝等材料，其工作压力一般在3,500 psi范围内，对于钢制部件，其工作压力大约为5,000 psi。

水溶液系统可以设计用于几乎任何部分的清洁应用，而且比使用溶剂更安全，溶剂含有高度管制的化学物质，如酒精和三氯乙烯，必须在真空环境下操作，以确保工作环境中不释放烟雾。事实上，我们提供的大多数水溶液都足够安全，可以直接进入下水道系统，”米尔斯先生说。“它是机械加工过程中引入的污染物，如油、油脂和研磨化合物，必须经过过滤或妥善处理。”

无论选择何种系统，CTG都提供实验室测试，以确保最终满足客户洁净规格要求。事实上，该公司的技术中心拥有一个10,000级的洁净室，使用重量微孔过滤器进行微观颗粒大小分析。

米尔斯先生说:“如果一家公司愿意提供所需的生产速度和清洁规格，我们将在交货前进行实验室测试，以证明机器能像承诺的那样运行。”

在维护现有的清洁设备方面，CTG提供了为期两天的预防性维护服务，其中技术人员访问该设施并运行测试以确定系统如何运行。同样，许多因素开始发挥，从正在进行的加工过程的类型开始，以及它运行的有效性。随着“系统”这个词意味着，递增的次数在单独的系统之间的连接意味着如何操作是如何影响另一个的。如果在花溶剂中发现过多的颗粒，则可以添加预喷雾，使得部件没有将不必要的高量碎屑携带到清洁系统中，堵塞其过滤器。如果阻塞通过系统对解决方案的流量导致问题，则机器被编程为报警并关闭。当没有装入零件时，它们也能够在“灰色模式”中运行，基本上是断电，以避免过量的能量成本。

正如机器人彻底改变了许多制造领域，近年来已经看到了以提高灵活性和生产率的方式引入零件清洁系统的自动化。然而，米尔斯先生快速添加，售后市场或“外围”系统之间存在显着差异，这些系统可以在购买点和较新的集成系统中加入到清洁系统并监控通过其可编程逻辑控制器（PLC）。PLC允许机器人和清洁机之间的无缝相互作用，同时装载和卸载零件。此外，结果可以送入公司的设施信息系统，以进行文档和过程审查。

提供流线型的足迹，在车间上更有效地使用空间，以及进行灯光加工的能力，是机器人装载和卸载的其他优点。

米尔斯说，他发现，在大约5年的时间里，人们对高效清洗系统的兴趣有所增加，在过去3年里，加工/清洗单元纳入了更多的自动化。他说:“90%要求报价的客户都有他们必须维护的清洁规格，无论是目视检查、白手套测试，还是确定残留在溶液中的颗粒大小和重量的完整实验室测试。”“零部件清洁比以往任何时候都更加重要。”

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发表于2017年6月号。