本文昆山超声仪器有限公司对铍材复杂结构零件超声波清洗工艺技术进行了研究，以提高零件清洗洁净度，从而提高惯性仪表的可靠性。铍材具有密度小、屈服强度高和尺寸稳定性良好的特点。其作为一种新兴材料日益被重视，并被广泛应用在火箭、导弹和航空等领域的机械结构体中。在惯性导航仪表中应用铍材，能有效提高其结构强度与稳定性，减轻导航平台系统的质量。由于铍材零件加工后存在较多的粉末颗粒物，且零件结构复杂，存在多个大深径比的小孔，因而造成零件微小孔隙内的多余物难以清除。而如何对铍材进行高洁净度的清洗，目前相关的研究较少。
1目前清洗方法与存在的问题
超声波清洗机是利用超声波在液体中的空化作用、直进流作用和加速度作用等对液体和污物进行直接、间接的剥离，使污物层被分散、乳化和剥离，以达到清洗洁净的目的。不同超声波频率产生不同直径的空化泡，在受到外界大压力时，空化泡被压碎，产生强大的冲击力，清除被清洗物表面的多余物。40KHZ超声波去除颗粒物示意，可去除2.5~3μｍ的颗粒。目前，铍材零件采用单槽、单频超声波清洗机进行清洗，清洗效果不好。仪表经常发生多余物故障引起的精度超差，其中，由于零件清洗不彻底而引入多余物的故障时有发生。研究表明，不同频率的波长对应不同直径的颗粒物。根据计算，40KHZ的单频率超声波清洗机最佳移除颗粒物半径为36.1μｍ，对于其他直径的颗粒物，即使延长清洗时间，清洗效果也难以得到提升。
2清洗影响因素研究
超声波清洗效果受清洗剂类别、温度和功率等多个因素影响，本文根据超声波清洗原理，对清洗剂的优选、超声频率、温度和功率等因素的影响进行了研究。
2.1清洗剂的优选
清洗剂是影响清洗效果的主要因素，应根据清洗零件的材料特性、颗粒物类别与油污特性等确定清洗溶剂。为了提高铍材表面致密性，进行了阳极氧化处理，表面形成了一层致密的氧化膜。清洗溶剂的选择应主要考虑酸碱度、闪点和沸点等因素。
2.2超声波频率影响研究
目前，超声波清洗机的工作频率可分为3个频段：低频超声（20~50KHZ）、高频超声（50~200KHZ）和兆声（700~1000KHZ）。
2.3清洗温度影响分析
根据查阅资料，适当提高清洗液温度，超声波清洗效果增强，一般采用40~60℃的工作温度即可。利用40KHZ超声波清洗机，对放置在玻璃烧杯中的宝石垫块进行清洗试验，清洗溶剂为纯净水，依次进行常温清洗与加热清洗，然后进行对比。
3 结语
本文在超声波清洗影响因素的分析与试验基础上，提出了系列超声波组合清洗工艺方案，系列超声波频率分别为40、58、132和950KHZ。试验结果证明，该方法清洗效果好，适用于铍材复杂结构件的清洗。采用复合频率清洗方法，将58/132KHZ作为复合清洗工序，在同一个超声波清洗槽中同时实现2种频率清洗，可有效提高清洗能力。
以上内容仅供参考。
