图1  Dürr Ecoclean公司的EcoCFlex清洗系统能够完成多种清洗工艺。前部的中间是射流清洗槽，后面可以看到高压单元

在金属零件的加工和制造过程中，对零件的清洁度有很高的要求，因为这是对零件进行储存、加工和装配的重要条件。现在，多种清洗方式能够满足对清洁度和质量的多样化需求，这一点在汽车制造、航空工程、电子及辅助材料供应等重要行业中表现得尤为突出。

制造过程中产生的杂质和污染会影响零件的质量、性能和使用寿命，从而增加生产成本和废品率。由于生产的零件越来越小巧、越来越复杂，这就使得零件清洗工作成为产品质量链中的重要环节。现在，多种清洗方式能够满足对清洁度和质量的多样化需求。

清洗方法

目前工业零件清洗的主要方法是所谓的“湿法化学工艺”，即使用液体介质进行清洗。为了提高清洗效果，往往还采用一些辅助的物理方法。现在，选用水性介质或溶剂介质，采用创新的、为用户定制的清洗系统，已经可以满足各种工业零件清洗的要求了。

为了正确选择清洗的方法，一般需要考虑以下因素：污染物的类型和程度；零件的材质；零件的几何外形；对完工质量的要求和采用的预处理工艺；生产周期及产量；需达到的清洁度等级和后续工序对清洗完零件的要求。

选择合适的清洗工艺和介质

在湿法化学工艺中，清洗的效果基本上取决于清洗介质的溶解能力。目前经常使用的是水基清洗剂和溶剂。清洗的效率也主要取决于是否选择了合适的清洗介质，经验表明，错误地选择清洗介质将会严重影响最终的质量、成本和工艺的稳定性。

图2  Dürr Ecoclean公司生产从小型单腔清洗设备到多腔清洗系统的各种装置，为用户的任何清洗问题提供相应的解决方案

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水基清洗剂最适合于清洗乳化液污染的零件。喷淋清洗主要用于清洗具有较大平坦表面的大型零件，也可以用于定向清洗，如只清洗某个孔洞。对于具有复杂几何外形的零件，如盲孔或凹槽，则主要采用浸没工艺清洗，为了提高清洗的效果，零件往往在清洗槽中进行回旋或旋转运动。高压流清洗，也称射流清洗，通常与浸没工艺结合应用，特别适用于清洗盲孔和螺孔（图1）。

当清洗被研磨膏或抛光膏污染的零件时，或清洗有盲孔及复杂几何外形的零件时，对清洗的要求将是最高的，此时可以采用超声波清洗工艺来帮助进行机械清洗，尤其是黏性的杂质。蒸汽除油主要适用于去除零件表面的油污和油脂，出于环境及健康保护的原因，采用蒸汽脱脂工艺应优先选用闭路设备的方案，这样能减少溶剂蒸汽向周围大气的排放。采用干洗（吹风）法可以低成本地对零件进行处理，这种方法经常用于去除碎片杂质或干燥零件。

除上述的清洗工艺以外，还有一些特殊的工艺能去除特殊类型的污染，满足特殊的要求。例如：CO2喷雪清洗，能很好地去除零件表面膜状的或固态的杂质，几乎无残留。干冰喷射工艺使用冰丸而不是液态CO2作为清洗介质。在等离子体清洗中，使用不同的反应气体来去除有机污染物的薄层。

碳氢清洗系统环保又高效

德国Dürr Ecoclean制造的碳氢清洗系统既有很高的生产效率又非常环保，可以满足用户的生产要求。美国马萨诸塞州的罗兰制造公司致力于轴圈和刚性/柔性轴的生产，使用多种材料（碳钢、不锈钢或铝）生产多种尺寸（10～178mm）的高精度零件。这些零件，特别是含黑色氧化物的碳钢材料零件，对洁净度的要求非常高。通过长期的比较，罗兰选择了由德国Dürr Ecoclean制造的碳氢清洗系统。

该系统包括浸没式清洗、射流喷出清洗和真空蒸发去油脂，此过程可以将排放几乎降为零。随后，罗兰公司安装了Dürr公司的小型80C零件清洗系统。设备仅长3.5m，宽1.3m，操作人员只需将零件放入清洗筐，机器就会自动上下料，零件会在清洗室自动清洗。罗兰使用外形尺寸为230mm×480mm×180mm自备清洗筐，每个清洗筐大概可装200～250个轴套或轴，或者3000个更小的零件。正常情况下每天可以清洗60筐。这种新的清洗机的节拍为7min，只需要原先一半的时间，比传统的清洗方法快了一倍。虽然工艺要求对产品质量非常挑剔，但即使如此，此系统仍能将零件表面甚至盲孔中的油清洗干净。

清洗设备

市场上的工业零件清洗设备和系统分单腔和多腔式配置，可以作为连续的清洗线。所有的设备都可以与机器人组合应用。

单腔系统设备如果配备一些辅助的清洗功能，如超声波清洗或高压流清洗，能更好地实现所需的机械清洗效果。同样，在封闭工作腔中也可以设置干燥程序，如真空干燥。多腔系统的一个突出优势是高吞吐能力，因为在不同的清洗槽中可以同时清洗几批零件（图2）。

带式传送机系统通常应用在喷淋清洗装置中，其结构要适应待清洗零件的几何外形。步进连续式输送系统是能够完成严苛清洗任务的一种解决方案，通常应用于高压流清洗与高压定向清洗相结合的工艺中。在大批量汽车生产中，往往采用这种方案清洗发动机和传动系统的零部件。

为了更好地完成清洗任务，往往选用机器人。在多数情况下，被称为“机器人单元”的装置通过机械手在清洗过程中传送零件。机器人也能配有喷嘴、喷枪或其他工具（如用于去除毛刺），以完成特定的清洗工作。

为了尽量降低功耗并减少介质的损失，先进的湿法化学清洗系统往往采用闭环设计，使清洗介质通过内置式蒸馏系统循环使用。通过认真选择工艺方案和选用高质量的元件配置，能够在符合安全、健康及环保规范的前提下，保证最佳的清洗质量、提高设备利用率并降低成本。这样就能优化成本结构，避免不合格品的产生，提高企业的竞争能力。