本文昆山超聲儀器有限公司對鈹材復雜結構零件超聲波清洗工藝技術進行了研究，以提高零件清洗潔凈度，從而提高慣性儀表的可靠性。鈹材具有密度小、屈服強度高和尺寸穩定性良好的特點。其作為一種新興材料日益被重視，并被廣泛應用在火箭、導彈和航空等領域的機械結構體中。在慣性導航儀表中應用鈹材，能有效提高其結構強度與穩定性，減輕導航平臺系統的質量。由于鈹材零件加工后存在較多的粉末顆粒物，且零件結構復雜，存在多個大深徑比的小孔，因而造成零件微小孔隙內的多余物難以清除。而如何對鈹材進行高潔凈度的清洗，目前相關的研究較少。
1目前清洗方法與存在的問題
超聲波清洗機是利用超聲波在液體中的空化作用、直進流作用和加速度作用等對液體和污物進行直接、間接的剝離，使污物層被分散、乳化和剝離，以達到清洗潔凈的目的。不同超聲波頻率產生不同直徑的空化泡，在受到外界大壓力時，空化泡被壓碎，產生強大的沖擊力，清除被清洗物表面的多余物。40KHZ超聲波去除顆粒物示意，可去除2.5~3μｍ的顆粒。目前，鈹材零件采用單槽、單頻超聲波清洗機進行清洗，清洗效果不好。儀表經常發生多余物故障引起的精度超差，其中，由于零件清洗不徹底而引入多余物的故障時有發生。研究表明，不同頻率的波長對應不同直徑的顆粒物。根據計算，40KHZ的單頻率超聲波清洗機最佳移除顆粒物半徑為36.1μｍ，對于其他直徑的顆粒物，即使延長清洗時間，清洗效果也難以得到提升。
2清洗影響因素研究
超聲波清洗效果受清洗劑類別、溫度和功率等多個因素影響，本文根據超聲波清洗原理，對清洗劑的優選、超聲頻率、溫度和功率等因素的影響進行了研究。
2.1清洗劑的優選
清洗劑是影響清洗效果的主要因素，應根據清洗零件的材料特性、顆粒物類別與油污特性等確定清洗溶劑。為了提高鈹材表面致密性，進行了陽極氧化處理，表面形成了一層致密的氧化膜。清洗溶劑的選擇應主要考慮酸堿度、閃點和沸點等因素。
2.2超聲波頻率影響研究
目前，超聲波清洗機的工作頻率可分為3個頻段：低頻超聲（20~50KHZ）、高頻超聲（50~200KHZ）和兆聲（700~1000KHZ）。
2.3清洗溫度影響分析
根據查閱資料，適當提高清洗液溫度，超聲波清洗效果增強，一般采用40~60℃的工作溫度即可。利用40KHZ超聲波清洗機，對放置在玻璃燒杯中的寶石墊塊進行清洗試驗，清洗溶劑為純凈水，依次進行常溫清洗與加熱清洗，然后進行對比。
3 結語
本文在超聲波清洗影響因素的分析與試驗基礎上，提出了系列超聲波組合清洗工藝方案，系列超聲波頻率分別為40、58、132和950KHZ。試驗結果證明，該方法清洗效果好，適用于鈹材復雜結構件的清洗。采用復合頻率清洗方法，將58/132KHZ作為復合清洗工序，在同一個超聲波清洗槽中同時實現2種頻率清洗，可有效提高清洗能力。
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