隨著鍍膜技術(shù)的發(fā)展和光學(xué)鏡片要求的不斷提高,對玻璃鏡片的清洗工作顯得尤為重要。清洗污垢主要包括鏡片拋光后殘余拋光液、黏結(jié)劑、保護(hù)性材料以及磨邊后的油、玻璃粉的清洗,有些光學(xué)鏡片在經(jīng)過很多次的嚴(yán)格清洗后,在經(jīng)過后續(xù)工序如加工、運輸?shù)龋謺艿绞钟?、灰塵、唾液等不同程度的污染,直接影響到下一步鍍膜的品質(zhì)。一般來說,利用超聲波進(jìn)行光學(xué)玻璃去污清洗比較容易完成,但要達(dá)到高精度的鍍膜要求,熟悉并掌握整套的超聲波清洗工藝包括洗后的脫水、干燥顯得更為關(guān)鍵。
超聲波清洗玻璃光學(xué)鏡片的優(yōu)勢
傳統(tǒng)的清洗方法是利用紗布、無塵紙等擦拭材料配合汽油、乙醇、丙酮、乙醚等化學(xué)試劑,采取浸泡、擦拭的手段進(jìn)行手工清洗。這種方法完全靠人工完成,費時費力,而且清潔度一致性差,顯然不適合規(guī)模化的光學(xué)冷加工行業(yè)。于是超聲波清洗技術(shù)逐步取代人工清洗,并進(jìn)一步推動了光學(xué)冷加工業(yè)的發(fā)展。超聲波清洗的主要原理是高頻超聲波(通常25KHZ到40KHZ)在液體介質(zhì)中振動,產(chǎn)生無數(shù)真空的空化泡,并在其合并、消亡的過程中產(chǎn)生巨大的作用力,配合清洗介質(zhì)徹底清除物件表面的污垢。超聲波清洗具有一致性好,清洗無死角,清洗效率高等優(yōu)點,無需人手接觸清洗液,安全可靠,同時杜絕了手工清洗對工件產(chǎn)生的傷害。此外超聲波清洗使用靈活,可根據(jù)需要選擇適合物件清洗的溫度,功率,頻率,清洗時間,清洗劑等等,有效保證鏡片的清洗質(zhì)量。
超聲波清洗玻璃鏡片的主要工序
1)IPA工藝是一種利用IPA蒸汽進(jìn)行脫水干燥的清洗工藝,主要由洗滌、漂洗、脫水、干燥四個流程組成。
因為洗滌過程分溶劑清洗和水基清洗,有的先進(jìn)行溶劑清洗、溶劑蒸汽干燥再進(jìn)行水基清洗;也有的先進(jìn)行溶劑清洗,然后用乳化劑溶解溶劑,再進(jìn)行水基清洗。顯然,后者在流程上更流暢、緊湊,對設(shè)備要求也簡單。經(jīng)過洗滌后的光學(xué)鏡片表面不會有結(jié)合牢固的污垢,僅可能有一些清洗劑和松散污垢的混合物。利用流水將洗滌后鏡片表面的洗劑和污物溶解、排除的過程稱為漂洗。影響漂洗的因素主要包括洗劑的漂清性能,漂洗水的純度、溫度、流動性,以及超聲波的頻率等等。經(jīng)過漂洗后的光學(xué)鏡片潔凈度應(yīng)該與漂洗水潔凈度一致,進(jìn)入IPA后,在超聲波的作用下,IPA可以和純水進(jìn)行快速徹底的混溶,使得鏡片表面的狀態(tài)和混溶后的IPA相同,這一過程稱之為脫水,影響脫水的因素主要包括脫水時間、IPA的純度(一般高于97%)、超聲波頻率。最后進(jìn)入IPA蒸汽干燥槽,IPA在高溫油的加熱下沸騰,并在冷凝區(qū)形成濃度和溫度相對穩(wěn)定的蒸汽區(qū),蒸汽在低溫的玻璃鏡片表面冷凝液化,如同淋浴般沖刷鏡片表面,直到鏡片表面溫度與蒸汽溫度相同,鏡片在托架帶動下上升回到冷凝區(qū),在此過程中鏡片得到干燥。干燥的影響因素包括IPA的純度,冷凝行程的長短,鏈條的提升,干燥時間等等。
2)純水工藝是一種利用熱純水滿拉或冷純水甩干的方式進(jìn)行干燥的清洗工藝。主要由洗滌、漂洗、干燥三個流程組成。
洗滌和漂洗與IPA工藝相同。主要區(qū)別在于干燥。干燥又分為熱純水慢提拉和冷純水甩干兩種。電阻率大于15MΩ·M純水表面張力在高溫下達(dá)到最大,漂洗后的鏡片浸入其中后表面不被潤濕。在傾斜慢提拉離開時,由于極大的表面張力,純水會迅速在表面收縮成球形而離開鏡片,脫水后的鏡片在過濾的熱風(fēng)下而達(dá)到干燥。因此,熱純水慢提拉干燥方式的影響因素包括水的純度、溫度、慢提拉速度、工件的傾斜度、熱風(fēng)的潔凈度。另一種冷純水甩干的工藝相對簡單,純水漂洗后的鏡片直接放入離心甩干機中,利用離心分離的原理將玻璃鏡片表面的純水分離而達(dá)到干燥效果,此種方式可以節(jié)約場地以及IPA的使用,適合對鏡片要求不高的情況。
清洗光學(xué)玻璃鏡片中注意的問題
1)純水機的選擇
清洗玻璃鏡片對純水水質(zhì)要求很高,一般來說電阻率應(yīng)該15兆以上為宜,低于這個電阻率有可能出現(xiàn)水印和白點的現(xiàn)象,但對于清洗亞克力等塑料鏡片電阻率只需要10以上即可。國內(nèi)市場比較多的純水機技術(shù)一般是采用RO膜過濾和陰陽樹脂混床電離方式,對于手機鏡片,光學(xué)玻璃廠建議使用雙混床罐的純水機,可以輪換交替使用而不會耽誤生產(chǎn),此外更加先進(jìn)的是采用RO膜+EDI過濾系統(tǒng),這種純水機不需要陰陽樹脂電離過濾和再生,純水水質(zhì)持續(xù)保持穩(wěn)定狀態(tài),免去很多麻煩和節(jié)約再生成本,但售價比樹脂型純水機高出很多,從長遠(yuǎn)來看,還是EDI式的還是比較劃算的。對于玻璃鏡片廠純水機產(chǎn)水的大小一般選擇半噸、一噸或者更大為宜。以一臺常規(guī)的十一槽超聲波光學(xué)玻璃鏡片清洗機為例,搭配一臺半噸純水機比較合適。位置擺放不要太遠(yuǎn),以免影響水質(zhì),放在超聲波清洗機旁邊即可。
2)清洗工藝的選擇
光學(xué)玻璃的清洗是依據(jù)玻璃表面污垢形成的不同原因而采取不同工藝,切忌一刀切。比如清洗白玻和絲印后玻璃,需要分開清洗,并且調(diào)整清洗時間、清洗溫度、洗劑的濃度及更換頻率,特別是對于平磨后白片玻璃簡單清洗后,要及時采用超聲波清洗,中間停留時間不宜過長,最好用純水浸泡一段時間。有些脫墨返工的玻璃,表面的灰塵、油污及水跡已經(jīng)干涸,在清洗前增加特殊的藥水處理,才能徹底清洗干凈。而對于絲印后的玻璃需要在清洗時給予特別注意,絲印的油墨及LOGO不能變色、翹邊、脫落或者有缺陷,根據(jù)情況及時調(diào)整工藝比如調(diào)整清洗劑的PH值,適當(dāng)降低超聲波功率以及清洗水溫,以達(dá)到光學(xué)玻璃鏡片理想的清洗效果。