光（guāng）學鏡片的超聲波清洗

在光學冷加工中，超聲（shēng）波清洗是如何實現（xiàn）洗淨目的（de）的呢?一般來說，清洗工藝主（zhǔ）要以幹燥的方式命名，如IPA工藝，是指利用IPA(異丙醇（chún）)蒸汽進行脫水幹燥的清（qīng）洗工藝，純水工藝是指利用熱純水慢提拉或冷純水甩幹的方式進行幹燥的清洗工（gōng）藝。當然，還有其他的（de）命名方式（shì）。經過不斷（duàn）的變化、發展，光學冷加工中的清洗工藝主要以IPA工藝和純水工藝為主。

IPA工（gōng）藝包括四個流程：洗滌、漂（piāo）洗、脫水、幹燥。

因為洗滌過（guò）程分溶（róng）劑清洗和水基清洗，所以有不同的工藝（yì）：有先進行溶劑清洗、溶劑蒸汽幹燥再進行水基清洗（xǐ）;也有先進行溶劑清洗，再用（yòng）乳化劑溶（róng）解（jiě）溶劑，再進行水基清洗的。顯然，後（hòu）者（zhě）在流程上更流暢、緊湊，對設備要求也簡單。經過洗滌後的（de）鏡（jìng）片表麵不（bú）會（huì）有結合牢固的汙垢，僅可能有一些清洗劑和鬆散汙垢的混合物。

我們（men）知道，無機光學玻璃是一種過冷（lěng）的熔融態物（wù）質，沒有固定的分子結構，它的結構式可描述（shù）為二氧化矽（guī）和某些金屬氧化物形成的網狀（zhuàng）結構。其骨架結構為鍵（jiàn）能很（hěn）大的矽氧共價鍵，外圍是鍵能（néng）小、易斷裂的氧與金（jīn）屬離（lí）子形成的離子鍵。在洗（xǐ）滌時，由於超（chāo）聲場和化學洗劑的共同作用，某些矽氧鍵含量少（shǎo）或者外圍鍵能特別小的的（de）材料易於在清洗過程（chéng）中發生變化而導致洗滌效果不良。所以，選擇性能溫和的洗劑、合適的洗劑（jì）濃度、溫度、超聲（shēng）功率、洗滌時間對保證鏡（jìng）片的清（qīng）洗質量十分重要。

利用流水將洗滌後鏡片表麵的洗劑和汙物溶解、排除的過程稱為漂洗。影響漂洗效果的因素有以下幾個：洗劑的漂清性能，漂洗水的純度、溫度以及流動性、超聲波頻率等。一（yī）般在40KHz時，在常溫下，電導率為0.1μsm的純水（shuǐ）可以保證（zhèng）漂洗的要求。

經過漂洗後的鏡片（piàn）表麵的潔淨度應和漂洗水潔淨（jìng）度一致。當它進入IPA後，雖然IPA能和純水進行無限（xiàn）度的相混溶，但（dàn）在超聲波的作用下，這種混溶能進（jìn）行得更（gèng）快速、徹底，從而使得鏡（jìng）片表麵的狀態和混溶後IPA相同。這一過（guò）程稱（chēng）為脫水。所以影響脫水的主要因素是IPA的（de）純度、超聲波（bō）頻率、脫水時間。一般IPA的最低濃度（dù）要高於97%。

脫水（shuǐ）後的鏡片進入IPA蒸汽槽幹燥。蒸汽槽的結構大體如下：槽體下部為IPA液體，四周是高（gāo）沸點油加熱腔，上部是由若幹圈（quān）冷凝管圍繞成的冷凝區，冷凝（níng）管內是由冷水（shuǐ）機提供的循環（huán）冷水，鏡片由鏈條驅（qū）動的托架帶動在幹燥槽內運行。幹（gàn）燥的原理及過程如下：蒸汽槽IPA在高溫油的加熱下沸騰，蒸汽向上進入冷凝區，在冷凝區形成濃度、溫度相對穩定的蒸汽區，脫水後表麵附有（yǒu）液體IPA的鏡片進入蒸汽區時，蒸汽區的蒸汽在（zài）低溫的鏡片（piàn）表麵（miàn）冷凝（níng）液（yè）化，衝刷鏡片（piàn）表麵，如同淋浴（yù），當鏡（jìng）片表麵（miàn）溫（wēn）度和蒸汽溫度相同時（shí），已不再（zài）附有（yǒu）液態IPA，而全轉化為IPA。此時（shí），鏡片在（zài）托架的帶動（dòng）下上升回（huí）到冷凝區，在（zài）這一過程中，由於溫度的漸低，鏡片表麵IPA蒸汽冷凝液（yè）化，液化的IPA一（yī）部分在表麵張力和重力的作用下（xià）離開鏡片，一部分在夾具散熱（rè）時揮（huī）發離開鏡片表麵，經以上過程後，鏡片表麵得到幹燥。由此可（kě）見，影響幹燥的因素很多：IPA的純度、幹燥（zào）位置、鏈條的提升速度、冷水機的水溫、冷凝行程的長短、幹燥時間、夾具材料、形狀的（de）選用等等。

以（yǐ）上是IPA工（gōng）藝（yì）的四個流程簡介，純水工藝由三個（gè）流程組成（chéng）：洗滌、漂洗、幹燥。洗滌和漂洗（xǐ）與IPA工藝相同，不再重複（fù）。區別（bié）在於幹燥。幹燥分兩種情況，熱純水慢提拉和冷純（chún）水甩幹。

電阻率大於15MΩ?M純（chún）水在（zài）某一（yī）高溫下，表麵（miàn）張力能（néng）達到最大，漂洗後的鏡片浸入其中，表麵不被潤濕，在傾斜慢提拉離開時，由於極大的（de）表麵張（zhāng）力。純水（shuǐ）迅速在（zài）表麵收縮（suō）成球形（xíng）離開鏡片，脫水後的鏡片在過濾的（de）熱風下而達到幹燥（zào）。所以，水的純度、溫度、慢提（tí）拉速度、工件（jiàn）的傾斜度、熱風的潔淨（jìng）度對（duì）幹燥的影響非（fēi）常（cháng）大。

冷純水甩幹的工藝很簡單（dān）：經過純水漂洗後的鏡片放入離心（xīn）甩幹機中，在工件取得平衡時（shí），啟動甩幹機，利用離心分離的原理將鏡片表麵（miàn）的純水分離達到幹燥，對要求不高的鏡片能取得滿意效果，且（qiě）能節省IPA和場地（dì）。但對甩幹機（jī）的平衡性能要求很高（gāo）。

以上是對光學冷加（jiā）工中超聲波清洗工藝的一些簡介，實現工藝的（de）載體是設備，一台設計合理、性能穩（wěn）定的超聲波清洗機能充分發揮超聲波清洗工藝的特（tè）長（zhǎng）。