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清潔度至早的歷史應(yīng)用于航 空 航 天工業(yè)。60年代初美國汽車工程師（ SAE ）和美國宇航工業(yè)協(xié)會（ SAE ）開始使用統(tǒng)一的清潔度標準，從而全 面地應(yīng)用于航 空和汽車行業(yè)。

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，對汽車的安 全性、可靠性以及環(huán)保節(jié)能方面的要求越來越高，為此對汽車零部件及總成的清潔度要求也引起了高度的重視。清潔度已成為多數(shù)汽車零部件廠家評價質(zhì)量、出廠驗證的重要指標，清潔度不合格的零件嚴禁出廠。同時隨著清洗技術(shù)與設(shè)備在應(yīng)用領(lǐng)域的進步，各汽車零件及總成的清洗工藝也在不斷的改進，以更好地滿足客戶對零件清潔度的嚴苛要求。
本文敘述了清潔度的重要性、影響清潔度的因素,同時結(jié)合實際例子論述了如何從技術(shù)上改進清洗工藝提高零件清潔度，從而更好地滿足客戶的要求。

一、清潔度的重要性：

對于許多行業(yè)，清潔度控制都非常重要。
l 對于精 密零部件，產(chǎn)品表面殘留的微小顆粒物超出規(guī)定的限值會直接影響產(chǎn)品在裝配時的緊密度，并且會加速產(chǎn)品的磨損老化；
l 涂裝前工件表面的清潔度直接影響涂裝質(zhì)量，從而影響涂裝件的美觀及市場競爭力
l 對于發(fā)動機行業(yè)，發(fā)動機零部件的清潔度直接關(guān)系到發(fā)動機的可靠性和使用壽命。
l 在醫(yī) 療器械行業(yè)，醫(yī) 療器械的清潔直接關(guān)系到患者的生命。

二、影響清潔度的因素

l 加工過程：工件表面上未處理干凈的鑄造型砂、鍛件氧化皮、切削生成的毛刺、金屬屑及切削液、油污的殘留物等
l 車間生產(chǎn)環(huán)境：空氣中的灰塵、雜質(zhì)等
l 清洗過程：清洗設(shè)備、清洗介質(zhì)、清洗工藝參數(shù)（如清洗方式、清洗時間、清洗溫度、清洗液濃度、每次清洗零件的數(shù)量），槽液維護是否到位等

三、金屬零件清洗工藝的制定

1、了解零件的加工過程，從而得知零件表面可能殘留的機械雜質(zhì)種類
l 毛坯成型工藝：鑄造、鍛造、焊 接、沖壓還是型材等
l 切削加工：切削加工介質(zhì)是油基切削液還是水基切削液， “油基切削液”與“水基切削液”相比， 可有 效地提升零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率，也更有利於工件的防銹，但清洗排削的效果會有所降低。
l 是否經(jīng)過噴砂、噴丸等

2、零件上污染物的種類、性質(zhì)和數(shù)量確認
精 確全 面地進行清潔度檢測以確定污染物的性質(zhì)和數(shù)量，從而確認零件表面污染程度及污染物是金屬還是非金屬，顆粒的大小、分布及數(shù)量等信息。對清洗設(shè)備的設(shè)計選購，清洗介質(zhì)的選擇以及設(shè)計合理正確的零部件清洗流程至關(guān)重要。同時清潔度測定對過程控制、品質(zhì)保證和失效分析也非常重要。
l 用“天平稱重法”檢測污染物重量，
l 用顯微鏡法（顆粒尺寸數(shù)量法）來檢測確認污染物顆粒的尺寸，數(shù)量，形狀，性質(zhì)等。

測試方法概述如下：
A、稱重法：稱重法是工業(yè)生產(chǎn)和試驗中至 常用的清潔度測定方法。其測定原理是將一定數(shù)量的試樣在一定的條件下進行清洗，然后將清洗的液體通過濾膜充分過濾，污物被收集在經(jīng)過干燥的濾膜表面，將濾膜再次充分干燥，根據(jù)分析天平稱出過濾清洗前后干燥的濾膜質(zhì)量，計算其增加值即為試樣品上的固體顆粒污染物的質(zhì)量。

B. 顯微鏡法（顆粒尺寸數(shù)量法）：這是一種零件清潔度測定的新方法。其基本原理是根據(jù)被檢測的表面與污染物顆粒具有不同的光吸收或散射率。其測試方法是，將一定數(shù)量的零件在一定的條件下清洗，將清洗液通過的濾膜充分過濾，污物被收集在濾膜表面，然后將濾膜干燥，用顯微鏡（至 佳設(shè)備是具有拍攝功能的圖像識別和分析設(shè)備）在光照射下檢測，按顆粒尺寸和數(shù)量統(tǒng)計污物顆粒，即可得到所測物體零件的固體顆粒污染物結(jié)果。這是一種適合精 密清洗定量化的清潔度檢測方法，尤其使用于檢測微小顆粒和帶色雜質(zhì)顆粒。

3、了解零件材質(zhì)：選用合適的清洗介質(zhì)
了解待清洗零件本身的材質(zhì)（鑄鐵件、鋼件、鋁件、銅件等），確保清洗介質(zhì)不會腐蝕、損傷零部件、同時不會改變零部件的加工尺寸和內(nèi)部金相組織。

4、零件的大小和結(jié)構(gòu)及零件清潔度指標：選用合適的清洗設(shè)備和方法
l 單件清洗還是批量清洗
l 清洗方式采用超聲、噴淋、還是真空清洗
l 清洗工位是多工位清洗還是單工位清洗等
l 清洗工藝：采用油基清洗工藝還是水基清洗工藝

四、結(jié)合實例，探討金屬零部件清潔度改進方案

1、方案目的
該方案是為了解決發(fā)往客戶的的成品零件清潔度不穩(wěn)定、不達標的問題。

2、客戶目前工藝流程
工藝1：針對無清潔度要求的零件：
成型鋼材，經(jīng)變型、打磨、噴丸、熱處理等工藝流程，然后沖洗冷 卻、瀝干涂油、檢驗包裝

工藝2：針對有清潔度要求的零件：
前道工藝同無清潔度要求的零件；
為滿足客戶對零件的清潔度要求，該公司針對有清潔度要求的零件專門購置了一臺超聲 波清洗機，將防銹好的零件進行進一步清洗防銹，同時為保證零件殘留防銹油過多，影響零件本身的清潔度，又增加了一道甩干工序，然后下料檢驗包裝，超聲 波清洗機用清洗介質(zhì)：全部為防銹油。

3、客戶要求：在保持現(xiàn)有工藝和設(shè)備的基礎(chǔ)上，提出清潔度改進方案。

4、初步原因分析
從現(xiàn)行工藝來看，各工藝流程比較合理，問題應(yīng)該出在超聲 波清洗機所用的清洗介質(zhì)上，因防銹油本身至注重的是防銹性，一般來說，防銹油防銹性越好，成膜性或附著性越好，清洗性越差。

5、客戶現(xiàn)有狀態(tài)零件清潔度測試
A、從現(xiàn)場取回了兩種狀態(tài)的零件，分別作清潔度，測試結(jié)果如下：

B、清潔度測試結(jié)果分析
從上述清潔度測試結(jié)果來看，狀態(tài)2零件比狀態(tài)1零件清潔度下降了0.3mg，說明經(jīng)過超聲 波清洗機可提高零件清潔度，但提高不多，還是達不到0.5mg的清潔度標準。（但也不排除當零件清洗批量比較大，出現(xiàn)零件越洗越臟的情況）

從顯微鏡下觀察濾膜圖片，觀察情況如下：
從濾膜圖片來看，濾膜上除了油污雜質(zhì)外，還有許多亮晶晶的金屬粒子。雖然金屬粒子比較小，但數(shù)量很多,至 大的金屬粒子直徑約在300um-350 um。應(yīng)該是前處理工序：打磨、噴丸等工序殘留下來的雜質(zhì)。
可見，油污雜質(zhì)和金屬粒子可如何有 效去除是提高清潔度的關(guān)鍵。

6、清潔度改進方向：
A、從清洗介質(zhì)入手解決清潔度的問題。
B、如通過改變清洗介質(zhì)解決不了問題，只能從整個工藝流程及清洗設(shè)備上解決問題。

7、從清洗介質(zhì)入手，從客戶處取回已包裝好的幾箱零件箱進行小批量測試
A、工藝設(shè)計：
工藝1：清洗介質(zhì)用油基清洗劑清洗
清洗流程如下：取100只零件經(jīng)過我公司油基超聲 波清洗線（鼓泡清洗+超聲清洗+自然漂洗+掃風+防銹，各工序有 效工作時間2分鐘），零件的清潔度只從原來的0.8813mg下降到0.70mg，說明油基超聲 波清洗線不能根本解決問題。

工藝2：清洗介質(zhì)用水基清洗劑清洗
清洗流程同上，零件的清潔度0.3875mg

零件的清潔度測試結(jié)果見下表

B、小試結(jié)果分析：
從工藝1及工藝2測試結(jié)果來看，用油基清洗劑清洗，大一點的油污雜質(zhì)和金屬粒子可去除一部分，但還是很難滿足0.5mg的清潔度標準，用水基清洗材料對零件進行清洗，150um以上的金屬粒子可有 效去除，水基清洗材料對零件上油污雜質(zhì)及金屬粒子的清洗力度大于油基清洗材料，可滿足客戶對清潔度的要求。

8、與客戶溝通，將客戶現(xiàn)有超聲 波生產(chǎn)線上的清洗介質(zhì)防銹油全部換成水基清洗材料進行中試。水基清洗后甩干，然后浸涂防銹油。

9、客戶處按我公司提供的方案進行介質(zhì)的替換后，批量清洗一批零件，進行清潔度測試，清潔度測試結(jié)果為0.4313mg，滿足了客戶0.5mg的清潔度要求。

10、其它工藝改進建議
超聲 波清洗機本身有循環(huán)過濾系統(tǒng)，為保證清潔度，除槽液定期更換外，過濾器中的濾芯或濾袋也要定期清洗和更換，保證其良好的過濾性能。

提高過濾裝置的過濾精度。
防銹后的零件周轉(zhuǎn)過程中作好防塵，如用塑料袋簡單摭蓋一下，防止空氣中的灰塵雜質(zhì)污染零件。

五、結(jié)論

1、 水基清洗劑清洗效果比油基清洗劑清洗效果好。對于清潔度要求比較高的零件，至少采用水基清洗進行預(yù)處理。
2、大多數(shù)金屬工件是經(jīng)過切削加工而成，且多數(shù)廠家采用水基切削液，油基清洗液對殘留的水性介質(zhì)清洗效果不如水基清洗劑。