目前，隨著光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，光學(xué)零件的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，不但相應(yīng)的光學(xué)制造業(yè)迅速發(fā)展，而且生產(chǎn)的批量在不斷擴(kuò)大為了適應(yīng)市場的這一需求，光學(xué)零件表面鍍前手工擦拭工藝已經(jīng)不能滿足要求了，光學(xué)零件表面的鍍前清潔工藝遇到了重大的挑戰(zhàn)。因此，光學(xué)零件的超聲波清洗工藝應(yīng)運(yùn)而生2光學(xué)玻璃超聲波清洗的清洗劑品種光學(xué)玻璃的超聲波清洗劑有有機(jī)清洗劑和無機(jī)清洗兩大類，一般有機(jī)清洗劑（例如三氯乙烯四氯化碳等）用于光學(xué)零件加工的前工序的清洗，主要是針對(duì)清洗工件拋光表面的保護(hù)層物質(zhì)；無機(jī)清洗劑是清洗工件加工的后工序的清洗，無機(jī)清洗劑一般是堿性溶液的清洗劑，這些無機(jī)堿性溶液不是單一的成分，是多種成分的混合液（例如：氫氧化鉀混合溶液、氫氧化鈉混合溶液等），但是由于玻璃材料的化學(xué)穩(wěn)定性不同，所用堿性溶液的堿性強(qiáng)弱不一樣，因此化學(xué)穩(wěn)定性差的玻璃所用的溶液堿性要弱一些，反之化學(xué)穩(wěn)定性好的玻璃所用溶液堿性要強(qiáng)一些由于光學(xué)制造技術(shù)的飛速發(fā)展，故現(xiàn)在有很多國內(nèi)外廠商都在生產(chǎn)光學(xué)玻璃的專用清洗劑，這些清洗劑的成分不是單一的，而是很多種成分的混合溶液。溶液里有一種主要成分，其它的成分是起輔助的作用，例如有表面活性劑起增加清洗表面的活性、消泡劑起消除清洗過程中產(chǎn)生的泡沫等目前清洗劑的名稱都叫光學(xué)玻璃清洗劑溶液，只是溶液的牌號(hào)有差異例如日本一家矢：2004-10-12 19女i重慶璧山人工程師6學(xué)士公司有玻璃清洗劑水性溶液55玻璃清洗劑水性溶液291等；瑞士一家公司有玻璃清洗劑deconexOP120deconexOP140和deconexOP190等3光學(xué)零件的超聲波清洗工藝超聲波清洗作用主要由三部分組成：超聲波本身的能量，空穴爆破釋放的能量以及超聲波對(duì)媒液的攪拌作用。超聲波本身具有很強(qiáng)的能量，當(dāng)它在媒液中傳播時(shí)，能把能量通過傳媒質(zhì)點(diǎn)傳到清洗對(duì)象表面釋放，造成污垢分散剝離。同時(shí)超聲波在媒液的傳播過程中是以正壓和負(fù)壓重復(fù)交替變化的方式向前傳播，負(fù)壓時(shí)在媒液中造成微小的真空洞穴，促使媒液中溶解的氣體很快釋放進(jìn)入真空洞穴，形成空穴；正壓時(shí)空穴被絕熱壓縮以至爆炸，釋放巨大的能量，在氣泡周圍產(chǎn)生KfPa~KfPa的壓力和局部高溫，足以把對(duì)象表面的污垢擊落，達(dá)到清洗效果，這就是所謂的空化效應(yīng)超聲波對(duì)媒液的攪拌作用同時(shí)能促使以上兩種作用更均勻地進(jìn)行，加速污垢的剝離，提高清洗效率超聲波用于清洗始于20世紀(jì)50年代，隨著技術(shù)的日漸成熟，超聲波清洗被廣泛應(yīng)用于航空航天工業(yè)清洗發(fā)動(dòng)機(jī)，液壓及過濾系統(tǒng)；電子行業(yè)清洗硅片、電路板、電器元件等。90年代初，超聲波清洗開始逐漸運(yùn)用到光學(xué)零件清洗，最初光學(xué)零件超聲波清洗技術(shù)不成熟，只是應(yīng)用于工序間的清洗和光學(xué)零件拋光完工件的清洗；后來才逐漸發(fā)展到光學(xué)零件鍍前的超凈清洗，但是主要用于中小口徑零件的清冼對(duì)于口徑大而且中心厚度厚的光學(xué)零件來說，鍍前大批量超凈清洗一直是一個(gè)難題現(xiàn)主要對(duì)這種大而厚的零件的全自動(dòng)超聲波清洗工藝進(jìn)行探討。

　　3.1工藝參數(shù)的選擇超聲波清洗要達(dá)到最佳清洗效果，必須注意以下工藝參數(shù)的選擇3.1.1功率的選擇功率的選擇是超聲波清洗的主要參數(shù)功率太小，超聲聲強(qiáng)太小，達(dá)不到清洗效果；功率太大，易使光學(xué)零件拋光表面產(chǎn)生麻點(diǎn)，并且還會(huì)減少清洗機(jī)使用壽命。超聲波清洗功率一般選擇0.1kW~ 1.2頻率的選擇超聲波清洗頻率一般選擇在20kHz~ 10tkHz之間。目前用的清洗劑大多數(shù)是水基清洗劑，用水基型清洗劑時(shí)，超聲波頻率一般選擇在15kHz~30kHz之間，因?yàn)楣鈱W(xué)零件的清洗要求比較高，在光學(xué)零件表面不產(chǎn)生麻點(diǎn)的情況下，選擇超聲波頻率要相對(duì)高一些在清洗過程中，因?yàn)槊坎矍逑慈軇┖颓逑吹闹饕康挠植幌嗤_(dá)到很好的清洗效果，每槽超聲波頻率又要根據(jù)相應(yīng)的溶劑和清洗的主要目的進(jìn)行選擇，是有機(jī)溶液時(shí)，超聲波頻率可以選擇更高一些開始清洗槽的溶劑一般是堿性水基溶液，開始時(shí)工件表面比較臟，選擇超聲波頻率低一些的，一般選28kHz，因?yàn)橐话泐l率越低空化效果越明顯，清洗溶液攪動(dòng)就越明顯，使媒液發(fā)生運(yùn)動(dòng)，并且空穴爆破釋放的能量大一些，有利于去除和溶解工件表面的污物；隨著工件表面的清潔度的提高，后面清洗槽的溶劑一般是有機(jī)溶劑的脫水劑，超聲波頻率選擇高一些的，一般選100kHz，因?yàn)轭l率越高清洗密度越大，清洗潔凈度越高，有利于去除表面的微小污物，進(jìn)一步提高工件表面的清潔度3.1.3溫度的選擇清洗液溫度對(duì)超聲波清洗有較大的影晌每種媒液都有一最佳溫度，即空化活躍溫度。溫度太高或過低都會(huì)對(duì)空化產(chǎn)生影響。如水基型媒液空化活躍溫度為60*C，因此用60*C水做清洗液較為適宜；如溶液是有機(jī)溶劑時(shí)，不光考慮空化活躍溫度，還要考慮有機(jī)溶劑溫度高時(shí)容易揮發(fā)，因此溶劑用較低的溫度，一般15C左右有機(jī)溶劑較為適宜3.2清洗用品的選擇3.2.1清洗劑的選擇根據(jù)光學(xué)零件加工工藝確定工件表面附著物的種類，再確定各種附著物去除的先后若是成盤加工工藝清先劑的選擇首先是要針對(duì)工件表面的保護(hù)選洗劑是針對(duì)工件表面的其它附著物舞拋et光粉灰塵手印及其它的加工中的附著物，這種清洗工藝流程的第一步是去除干凈保護(hù)漆；若是單件加工工藝，就不用考慮去除工件表面的保護(hù)漆，直接考慮選擇的清洗劑針對(duì)工件表面的拋光粉灰塵、手印及其它的加工附著物現(xiàn)在對(duì)光學(xué)零件鍍前表面清潔度要求越來越高，有一些重要的清洗劑要根據(jù)清洗的光學(xué)零件的材料和表面清潔度的具體要求自己進(jìn)行配丨光學(xué)零件的超聲波清洗劑一般多是堿性的溶液。

　　3.2.3過濾芯的選擇根據(jù)清洗過程中工件表面清潔程度不同，每槽過濾系統(tǒng)的過濾芯精度有所不同，但是總的規(guī)律就是最前面清洗槽的過濾芯精度低，越靠近脫水槽的清洗槽用的過濾芯精度越高一般第一、二槽的過濾芯選擇5少m，后面過濾芯精度的選擇根據(jù)整個(gè)清洗工件的質(zhì)量要求決定，一般是逐級(jí)提高，現(xiàn)在用的過濾棉芯最高精度是：Fm，要想提高過濾系統(tǒng)的精度，就要選擇其它材質(zhì)的過濾芯，其它材質(zhì)的過濾芯的精度可以達(dá)到Q影響超聲波清洗效果除了上面主要因素外，還要注意媒液量流量清洗對(duì)象的位置等因素的影響。一般來說，在清洗過程中，清洗溶液液面至少應(yīng)高于振動(dòng)子表面100mm以上，且清洗溶液流速不易過快，最好還流動(dòng)，清洗零件在清洗溶液中上下移動(dòng)都能達(dá)到最佳清洗效果。

　　據(jù)有關(guān)資料介紹，國外已經(jīng)開發(fā)出一種高頻率超聲波清洗，頻率可達(dá)700kHz~ 1MHz，能去除1um的污物，這對(duì)于提高光學(xué)零件蒸鍍面的清潔度十分有利；另外國外還開發(fā)出一種新型超振動(dòng)清洗技術(shù)，可50Hz頻率振動(dòng)清洗，這種清洗對(duì)清洗對(duì)象損傷小，可應(yīng)用于脆弱易損傷表面的清洗，十分有利于材料非常軟的光學(xué)零件的清冼例如ZF13，這種材料不但非常的軟，而且其化學(xué)穩(wěn)定性差，隨著超聲波清洗技術(shù)的發(fā)展，使這種光學(xué)材料的零件的超聲波清洗也有了希望

　　3.3工藝流程光學(xué)零件鍍前清洗的工藝流程大致都分三個(gè)階段：洗劑清洗純水漂洗脫水劑脫水下面以單件加180mm中心厚度23mm的大口徑光學(xué)鏡片為例，介紹鍍前全自動(dòng)超凈清洗工藝流程：自動(dòng)上料*（1）洗劑超聲波清洗*（2）純水溢流超聲波清洗*（3）洗劑超聲波清洗*（4）超純水超聲波漂洗*（5）超純水超聲波漂洗*（6）超純水超聲波漂洗*（7）超純水漂洗*（8）IPA超聲波脫水*（9）IPA脫水*（10）IPA超聲波脫水*（11）IPA脫水*（12）慢拉冷凍脫水―自動(dòng)下料根據(jù)清洗的鏡片表面潔凈度要求：（1）第1槽用的清洗溶液是自制的堿性水基溶液，第3槽選用的清洗溶液是用日本進(jìn)口的堿性水基清洗劑配制的溶液；（2）選用分析純的IPA作為脫水劑；（3）8~ 11槽過濾系統(tǒng)用的過濾芯的精度逐級(jí)提高；（4）12槽是IPA蒸汽清冼4結(jié)束語利用這種超聲波清洗工藝進(jìn)行了一年多的生產(chǎn)實(shí)踐，工件的清洗質(zhì)量比較穩(wěn)定，合格率一般為85%使用結(jié)果表明，這種全自動(dòng)超聲波清洗工藝相對(duì)手工清擦鍍前鏡片工藝來說，無論是在清洗質(zhì)量，還是在清洗數(shù)量上都有明顯的提高，同時(shí)也大大地減少了人力，降低了人為因素對(duì)鏡片表面清潔度的影響，減少了工件表面的人為擦傷。

　　3.2.2脫水劑的選擇隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，以前經(jīng)過長時(shí)間使用，證明脫水效果好的脫水劑，由于會(huì)影響生態(tài)環(huán)境，故正在被列入禁用的范圍，如：氟里昂。現(xiàn)在又尋找到了一些新的脫水劑，如：141BIPA等新型的脫水劑，應(yīng)根據(jù)清洗的工件質(zhì)量要求，選擇合適的脫水劑。

模具清洗