[发明专利]超声波洗涤装置

说明书

本发明涉及一种洗净工件表面并同时除去由加工该工件等所形成的微细毛刺的超声波洗涤装置。

工件在成形与加工后，通常在工件上留有微细的毛刺，于是，要把工件制成最终的成品还必须除去工件上存留的微细毛刺。

现有技术中，除去上述微细毛刺的方式是，例如，把工件浸入洗涤液中，借助于向该洗涤液发射超声波而在洗涤该工件表面的同时除去上述细微毛刺。这种类型的超声波洗涤方式是向洗涤液发射超声波，使洗涤液中产生空洞(空穴)，空穴崩溃时所发生的中冲波(微小喷射)作用于工件表面上，而为了除去上述毛刺希望上述冲击波尽可能地强有力。

本发明人就上述空穴的产生条件反复研讨的结果获知，上述洗涤液中所溶气体浓度越低则越易发生空穴，通过该空穴的崩溃就能得到强有力的冲击波，并首先在实願平4-41510号(实开平6-34783号)中提出了在洗涤液溶氧量低于0.5ppm状态下进行除气并进行洗涤工件与去毛刺的洗涤装置。在此是用溶解氧量作为洗涤液的除气状态指标的。而通常洗涤液中溶解的气体是空气，由于空气的组成大约是氧∶氮≈1∶4的比例，由此确定出溶解氧量，故可从获知的整个溶解气体量而得到该值。

若洗涤液经长时间的超声波放射，其溶氧量便在0.5ppm以下状态，此时即便对其进行除气，也难于除去上述毛刺。

本发明人还在先提出了特願昭62-185774号(特开平1-34647号)的在低于0℃的洗涤液温度下进行超声波去毛刺洗涤装置。在此装置中，把工件浸入低于0℃的洗涤液中使工件毛刺变脆，变脆的毛刺在上述超声波的作用下可完全除掉并洗净。

然而，这仅限于塑料部件等有低温时硬化变脆性质的工件的场合，而对于铝合金等金属制的工件仅使温度下降并不能取得充分去除毛刺的效果。

本发明旨在消除这些不妥之处，提供一种利用超声波洗涤而能完全去除工件毛刺，即使进行长时间的超声波洗涤也能保持高的去毛刺效果的超声波洗涤装置。

本发明人已确认在长时间地对洗涤液进行超声波放射后洗涤液温度会上升。洗涤液温度越高，对该洗涤液进行超声波放射时空穴越难于崩溃，还发现随着空穴的崩溃缓慢所产生的冲击波变弱。

也就是说，实地观察发现若上述洗涤液的溶解气体量在溶氧量超过2ppm后则产生空穴困难，即便在上述洗涤液的溶氧量为2ppm以下的状态下进行除气，若液温超过30℃则空穴崩溃困难而冲击波变弱，故也难于去除残留在工件上的毛刺。

本发明的超声波洗涤装置是根据这种认识而解决了上述不妥之处，它是由容纳洗涤液的洗涤槽与设在该洗涤槽底部的超声波振动器构成的，自该超声波振动器向上述洗涤液发射超声波而对浸入该洗涤液中的工件进行洗涤的超声波洗涤装置，其特征在于，在上述洗涤液的溶氧量为0.01-2ppm状态下进行除气，而该洗涤液的温度则在该洗涤液的凝固点以上，30℃以下。

本发明的超声波洗涤装置，由于是在洗涤液中溶氧量处于上述范围内而进行除气的，可使空穴发生量增大，空穴崩溃数量多，由于本发明的超声波洗涤液温度处于上述范围，空穴就能快速地崩溃。从而，由于对溶氧量在上述范围内对洗涤液进行除气，并且其温度处于上述范围，就可同时取得既使上述空穴崩溃数量多，又使该类空穴能急剧崩溃的效果，两种效果叠加就能产生强大的冲击波，并作用在工件表面上，结果，可把附着在工件表面上的异物除掉洗净，还可把残留在工件表面上的毛刺除去。

若上述洗涤液的溶解气体量使溶氧量超过2ppm时则空穴产生会发生困难，又，水系统中的洗净液由于空气自供至洗涤槽中的洗涤溶液面溶解到洗涤液中。实际上是难于在其溶氧量不足0.01ppm状态下进行除气的。

若上述洗涤液的温度超过30℃时，空穴崩溃则不易得到强有力的冲击波，也就难于除去工件上残留的毛刺。此外，若把上述洗涤液冷却到其凝固点以下，则洗涤液冻结连浸入工件也难办到了。

本发明的超声波洗涤装置也可以考虑它种办法，把调整到上述范围内的溶氧量与液温的洗涤液供到上述洗涤槽中，上述洗涤槽设置有向该洗涤槽供应洗涤液的洗涤液供给装置和把洗涤液自上述洗涤槽中导出的洗涤液导出装置，由于该洗涤液供给装置设有使该洗涤液在溶氧量0.01-2ppm状态下除气的除气装置和使洗涤液在凝固点以上，30℃以下的温度进行冷却的冷却装置，就使洗涤液的供给工作容易进行。

上述除气装置是由导入上述洗涤液的密封槽与使该密封槽内减压的减压装置构成，通过把上述洗涤液中的溶解气体释放到用上述减压装置减压的密封槽内的空间中而除气，在不用特殊的，高价的装置的情况下，就能容易地对上述洗涤液除气而成为上述溶氧量范围状态。