浅析声波碳氢清洗的原理及应用

1 声波清洗 
　　声波清洗是通过声波换能器将电能转成高频机械振荡（声波）而传播到介质（清洗液）中，声波使液体震动而产生数以万计的微小气泡，这些气泡在声波纵向传播形成的负压区产生，生长，而在正压区迅速闭合，在这种被称为空化效应的过程中，微小气泡闭合时可产生高可达几千个大气压的瞬时高压.连续不断产生的瞬间高压，就像一连串小爆炸一样不断冲击物件表面，使物体表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到清洗物体的目的。 
　　2 水剂清洗及溶剂清洗 
　　水剂清洗是将碱性的粉状或液状清洗剂融入到水中形成水基清洗剂，通过清洗剂与油污进行化学反应达到清洗目的，因此，水剂清洗本质上是一种化学清洗。为了加快清洗速度，通常通过加热清洗剂，或采用声波、高速水射流等方式加快清洗剂与油污的反应速度，同时利用机械力将无法与清洗剂进行反应的粉尘、杂质等去除掉。溶剂清洗是一种无水清洗，是通过溶剂与油污的相似相溶原理将油污溶解掉而达到清洗目的，因此，溶剂清洗本质上是一种物理清洗。为加快清洗速度，通常通过加热溶剂或采用声波等方式提高溶剂的溶解速度。对于存在异性孔或盲孔的零件，多采用将溶剂加热到汽化态进行气相清洗。 
　　3 碳氢溶剂清洗的特点 
　　随着经济的高速发展，污染问题也随之而来，各国纷纷明确保护环境的决心。《关于保护臭氧层的维也纳公约》和《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》是我国先后加入的两个环境公约，之后我国签订了《中国清洗行业ODS整体淘汰计划》。在我国，禁止了ODS有机溶剂的使用权，并在开展了寻找非ODS清洗剂的工作。面临严峻形势，原溶剂清洗中使用的卤素类溶剂将逐渐被淘汰，取而代之的将是无毒的碳氢类清洗溶剂。 
　　碳氢溶剂主要有以下一些优点：（1）环保效果好。因为碳氢溶剂中不含氯，不会破坏地球臭氧层。同时利用过的废液可以通过一些方法处理掉，所形成的物质*无污染。（2）清洗效果好。碳氢溶剂能够轻松洗去各种顽固油渍，如矿物油等。碳氢溶剂的清洗效果远远高于水基清洗剂的清洗效果。（3）物美价廉。与CFC-113相比，碳氢溶剂实属物美价廉的溶剂。此外，碳氢溶剂密度比卤代烃溶剂低，使用十分节省，只要在使用时加入少量就可以达到很好的清洗效果。（4）蒸发过程中不易受损。由于碳氢溶剂的沸点一般高达一百五十度以上，无需担心碳氢溶剂在使用时有任何损失。（5）不留任何残迹。碳氢溶剂是一种纯清洗溶剂，在常温下容易挥发，并且不会留下任何残留物质。（6）不含毒素。很多化学产品里面含有致癌物，而碳氢溶剂所含有物质均在人体可承受程度以内，对身体产生的损害极小。（7）材料相容性好。碳氢溶剂中不含各种腐蚀物，因此不会对一些材料产生破坏作用。 
　　4 声波碳氢真空清洗的产生和应用 
　　水剂清洗一般采用去油清洗、漂洗、防锈、烘干工艺，设备占地比较大、耗能高，而且存在排污及污水处理问题。水剂清洗完毕的零部件一般具有一定的防锈能力，但工件表面容易产生白斑。普通的卤素类溶剂清洗一般采用清洗及干燥即可，设备占地小，耗能低，清洗效果也很，但卤素类溶剂毒性较大。碳氢清洗也属于溶剂清洗，但没有卤素类溶剂的毒性问题。 
　　声波碳氢真空清洗是利用液体在真空状态下的物理变化，改变碳氢清洗剂的某些特性，从而使碳氢清洗剂的优势得到更好的发挥。真空技术在清洗中的主要作用是： 
　　（1）脱出清洗剂中的空气，减少声波的衰减。碳氢清洗剂中残存的气体较多，含气量是水的8-10倍，声波空化效应也难以展开。为提高清洗效果，清洗机中一般都采用抽真空方式，在真空状态下，清洗剂中的气体会被脱出，从而避免了声波的衰减。（2）排除工件表面和孔隙中的空气。在真空状态下，零部件表面、缝隙和盲孔内的空气会因为负压而全部排出，使清洗剂能*浸入工件的每个部位。对于构造复杂、盲孔较深的工件，通过两次以上的抽真空和排气过程，可以将大部分空气排出。（3）降低沸点，使碳氢清洗剂也可以实现气相清洗。由于碳氢清洗剂的沸点高于闪点，在常压状态下不可能对工件进行蒸汽清洗。通过对密封的清洗槽抽真空，使碳氢溶剂的沸点大大降低，只需将碳氢清洗剂加热到80℃左右，就可使其沸腾，实现气相清洗。（4）提高干燥速度。由于碳氢清洗剂的沸点较高，在常温常压下难以干燥，而用加热烘干的方法又容易产生火险。因此在真空状态下，在对工件进行蒸汽清洗的同时使工件温度升高，然后使干燥槽迅速进入更高的真空状态，工件表面的清洗液会突然沸腾而迅速挥发干净。（5）清洗剂重复使用。利用清洗剂与污垢之间的沸点差，将溶有油污的清洗剂加热到清洗剂的沸点以上使清洗剂汽化，然后通过冷凝装置使之重新凝结成纯净的清洗剂。（6）隔绝氧气，使碳氢清洗剂失去燃烧的条件。绝大多数碳氢清洗剂闪点都在50℃左右，属于高闪点易燃液体。燃烧需要有可燃物、温度和氧气三个必要条件，在真空状态下氧气含量极低，在清洗、干燥和蒸馏再生的过程中，即使碳氢清洗剂的温度达到闪点以上，由于没有氧气，失去了燃烧的一个必要条件，碳氢清洗剂也不会燃烧，从而了使用安全。 
　　4 结语 
　　综上所述，通过本文对于声波碳氢清洗的分析和探讨，从客观上了解了声波碳氢清洗的优缺点。结合本文的阐述，可以肯定因其使用的低成本、环保等优点，声波碳氢清洗将在人们的生活中确实发挥巨大作用。