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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(guó)汽車(chē)工程師（ SAE ）和美國(guó)宇航工業(yè)協(xié)會(huì)（ SAE ）開(kāi)始使用統(tǒng)一的清潔度標(biāo)準(zhǔn)，從而全 面地應(yīng)用于航 空和汽車(chē)行業(yè)。

隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，對(duì)汽車(chē)的安 全性、可靠性以及環(huán)保節(jié)能方面的要求越來(lái)越高，為此對(duì)汽車(chē)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(chē)零部件廠家評(píng)價(jià)質(zhì)量、出廠驗(yàn)證的重要指標(biāo)，清潔度不合格的零件嚴(yán)禁出廠。同時(shí)隨著清洗技術(shù)與設(shè)備在應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)步，各汽車(chē)零件及總成的清洗工藝也在不斷的改進(jìn)，以更好地滿足客戶(hù)對(duì)零件清潔度的嚴(yán)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(shí)結(jié)合實(shí)際例子論述了如何從技術(shù)上改進(jìn)清洗工藝提高零件清潔度，從而更好地滿足客戶(hù)的要求。

一、清潔度的重要性：

對(duì)于許多行業(yè)，清潔度控制都非常重要。
l 對(duì)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(huì)直接影響產(chǎn)品在裝配時(shí)的緊密度，并且會(huì)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力
l 對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)，發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的清潔度直接關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)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(guò)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(chē)間生產(chǎn)環(huán)境：空氣中的灰塵、雜質(zhì)等
l 清洗過(guò)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(shí)間、清洗溫度、清洗液濃度、每次清洗零件的數(shù)量），槽液維護(hù)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(guò)程，從而得知零件表面可能殘留的機(jī)械雜質(zhì)種類(lèi)
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(huì)有所降低。
l 是否經(jīng)過(guò)噴砂、噴丸等

2、零件上污染物的種類(lèi)、性質(zhì)和數(shù)量確認(rèn)
精 確全 面地進(jìn)行清潔度檢測(cè)以確定污染物的性質(zhì)和數(shù)量，從而確認(rèn)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(duì)清洗設(shè)備的設(shè)計(jì)選購(gòu)，清洗介質(zhì)的選擇以及設(shè)計(jì)合理正確的零部件清洗流程至關(guān)重要。同時(shí)清潔度測(cè)定對(duì)過(guò)程控制、品質(zhì)保證和失效分析也非常重要。
l 用“天平稱(chēng)重法”檢測(cè)污染物重量，
l 用顯微鏡法（顆粒尺寸數(shù)量法）來(lái)檢測(cè)確認(rèn)污染物顆粒的尺寸，數(shù)量，形狀，性質(zhì)等。

測(cè)試方法概述如下：
A、稱(chēng)重法：稱(chēng)重法是工業(yè)生產(chǎn)和試驗(yàn)中至 常用的清潔度測(cè)定方法。其測(cè)定原理是將一定數(shù)量的試樣在一定的條件下進(jìn)行清洗，然后將清洗的液體通過(guò)濾膜充分過(guò)濾，污物被收集在經(jīng)過(guò)干燥的濾膜表面，將濾膜再次充分干燥，根據(jù)分析天平稱(chēng)出過(guò)濾清洗前后干燥的濾膜質(zhì)量，計(jì)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(cè)定的新方法。其基本原理是根據(jù)被檢測(cè)的表面與污染物顆粒具有不同的光吸收或散射率。其測(cè)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(guò)的濾膜充分過(guò)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(shí)別和分析設(shè)備）在光照射下檢測(cè)，按顆粒尺寸和數(shù)量統(tǒng)計(jì)污物顆粒，即可得到所測(cè)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(cè)方法，尤其使用于檢測(cè)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(huì)腐蝕、損傷零部件、同時(shí)不會(huì)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(biāo)：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(shí)例，探討金屬零部件清潔度改進(jìn)方案

1、方案目的
該方案是為了解決發(fā)往客戶(hù)的的成品零件清潔度不穩(wěn)定、不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題。

2、客戶(hù)目前工藝流程
工藝1：針對(duì)無(wú)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(yàn)包裝

工藝2：針對(duì)有清潔度要求的零件：
前道工藝同無(wú)清潔度要求的零件；
為滿足客戶(hù)對(duì)零件的清潔度要求，該公司針對(duì)有清潔度要求的零件專(zhuān)門(mén)購(gòu)置了一臺(tái)超聲 波清洗機(jī)，將防銹好的零件進(jìn)行進(jìn)一步清洗防銹，同時(shí)為保證零件殘留防銹油過(guò)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(yàn)包裝，超聲 波清洗機(jī)用清洗介質(zhì)：全部為防銹油。

3、客戶(hù)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(jìn)方案。

4、初步原因分析
從現(xiàn)行工藝來(lái)看，各工藝流程比較合理，問(wèn)題應(yīng)該出在超聲 波清洗機(jī)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(lái)說(shuō)，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(hù)現(xiàn)有狀態(tài)零件清潔度測(cè)試
A、從現(xiàn)場(chǎng)取回了兩種狀態(tài)的零件，分別作清潔度，測(cè)試結(jié)果如下：

B、清潔度測(cè)試結(jié)果分析
從上述清潔度測(cè)試結(jié)果來(lái)看，狀態(tài)2零件比狀態(tài)1零件清潔度下降了0.3mg，說(shuō)明經(jīng)過(guò)超聲 波清洗機(jī)可提高零件清潔度，但提高不多，還是達(dá)不到0.5mg的清潔度標(biāo)準(zhǔn)。（但也不排除當(dāng)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(lái)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(lái)的雜質(zhì)。
可見(jiàn)，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(jìn)方向：
A、從清洗介質(zhì)入手解決清潔度的問(wèn)題。
B、如通過(guò)改變清洗介質(zhì)解決不了問(wèn)題，只能從整個(gè)工藝流程及清洗設(shè)備上解決問(wèn)題。

7、從清洗介質(zhì)入手，從客戶(hù)處取回已包裝好的幾箱零件箱進(jìn)行小批量測(cè)試
A、工藝設(shè)計(jì)：
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(guò)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(fēng)+防銹，各工序有 效工作時(shí)間2分鐘），零件的清潔度只從原來(lái)的0.8813mg下降到0.70mg，說(shuō)明油基超聲 波清洗線不能根本解決問(wèn)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(cè)試結(jié)果見(jiàn)下表

B、小試結(jié)果分析：
從工藝1及工藝2測(cè)試結(jié)果來(lái)看，用油基清洗劑清洗，大一點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)，用水基清洗材料對(duì)零件進(jìn)行清洗，150um以上的金屬粒子可有 效去除，水基清洗材料對(duì)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(hù)對(duì)清潔度的要求。

8、與客戶(hù)溝通，將客戶(hù)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(jìn)行中試。水基清洗后甩干，然后浸涂防銹油。

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

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

提高過(guò)濾裝置的過(guò)濾精度。
防銹后的零件周轉(zhuǎn)過(guò)程中作好防塵，如用塑料袋簡(jiǎn)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(duì)于清潔度要求比較高的零件，至少采用水基清洗進(jìn)行預(yù)處理。
2、大多數(shù)金屬工件是經(jīng)過(guò)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(duì)殘留的水性介質(zhì)清洗效果不如水基清洗劑。