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雪花清洗与其他清洁方法的比较(图文)

发布时间:2022-06-07 人气: 来源:admin

存在许多清洁方法,每种方法都有自己的优点和缺点。我们将讨论基于水和溶剂的方法、超声波、擦拭、高速吹气、真空方法、激光、复制胶带和氩氮低温气溶胶。选择清洁方法时,最重要的方面是该方法能否根据您的需要清洁零件,而不会在要求的时间范围内损坏表面。其他因素包括资本和运营(劳动力和消耗品)成本、每个样品的时间、安全性和清洁效率。必须注意,没有一种方法是完美的,它们都有其局限性。供应商必须对客户诚实,如果他们没有提及可能存在的问题,则应避免使用这种清洁方法。精彩总结,

使用或不使用超声波的水性和溶剂型清洗方法是分批方法,这意味着可以同时清洗一个或大量样品。这与 CO 2雪清洁形成对比,后者是一种在线方法,这意味着每个喷嘴一次只能清洁一个样品。这些湿法的明显优势是批量生产,其局限性包括干燥、染色、潜在损坏和化学处理。每天清洗数百个 10 平方厘米光学玻璃样品的制造商很可能会选择超声波,因为它的体积吞吐量很大,并且必须确保适当的干燥以避免污渍和斑点。


用溶剂手动擦拭通常很快,并且在光学工业中很常见。限制是劳动力成本和干燥问题。然而,当劳动力不是问题时,它是可以接受的并且可以去除颗粒和有机物。擦拭软光学表面上的硬颗粒可能会造成表面损伤,用户必须意识到这一限制。此外,可能会出现因干燥不当造成的污渍。这个过程可以对每个零件进行快速处理,并且用户可以在清洗后快速检查每个样品。 


用压缩空气或氮气吹气是很常见的,适用于大于几微米的颗粒。每个样品的成本非常低。主要问题是空气压缩机内的油杂质和缺乏有效过滤。空气吹除不适用于碳氢化合物或小于几微米的颗粒。样品几何形状也会带来问题的研究清楚地表明了这一点。


真空方法包括等离子、辉光放电、溅射等。这些方法在许多基材上都非常有效,而且它们都需要真空系统。等离子可能是去除有机物最有效的方法,但潜在的底物氧化是一个问题。等离子体对无机物无效。用于有机物去除的紫外线臭氧可以在真空系统之外进行,但缺乏去除无机颗粒的能力。


氩氮低温气溶胶清洁与CO 2雪清洁 非常相似。首次报道并经过多年发展。本质上,这是一个类似的过程,因为低温粒子瞄准表面并依靠动量传递进行清洁。已授予多项专利。与 CO 2雪清洁相比,颗粒去除的结果应该相似。


有一些基于复制品的清洁公司提供溶剂或水基溶液中的聚合物。清洁是有效的,但与大多数其他技术相比,干燥时间会使该过程变慢。每个样品的成本也可能相当高。正如  所说,存在问题:“涂层往往会粘在不规则的表面上,失去连贯性,并在剥离时碎裂。XPS 研究和目视检查发现了残留的聚合物。同样,对于所有清洁方法,都需要在应用前进行测试。


每个零件的成本是一个重要的考虑因素。大型自动清洁系统非常昂贵,不适合清洁偶尔的样品,除非有特殊考虑证明成本合理。自动 CO 2雪清洁系统成本很高,它们的应用一直针对高价值样品,例如光掩模、后端晶圆处理和独特的高价值部件(陀螺仪)。在这些情况下,设备成本是合理的,因为它们用于在线超声波或溶剂,或任何自动清洁过程。激光颗粒去除系统也属于这一类,因为必须考虑大量的资本支出。


其他 CO 2清洁方法包括液体和超临界 CO2 清洁以及干冰颗粒喷射。液体CO 2清洗利用液体的优良溶剂特性进行脱脂和清洗。添加表面活性剂或助溶剂使液态 CO2 适用于纺织品干洗或金属脱脂。去除无机颗粒是这里的一个弱点。系统可能很昂贵。超临界 CO 2是指超过临界温度(305 K 或 32 °C)和压力(74 bar 或 7.4 MPa)的CO 2 。在这里,CO 2 进入一个独特的阶段,结合了液体和气体的最佳特性。超临界 CO2 具有惊人的溶剂特性和具有零表面能的气体的渗透特性。化学和生物化学中的应用比比皆是,还有一些半导体应用。主要限制是无法去除颗粒,并且高温和高压要求使系统更加复杂和昂贵。干冰颗粒爆破使用压缩空气来加速干冰的宏观颗粒。干冰的冲击能量远高于雪,并且可以在许多 CO 2雪缺乏冲击能量的工业应用中去除总体污染。对压缩空气的需求使这些系统更加昂贵。


总体而言,所有清洁方法都有其优点和缺点,用户应该期望供应商对这些限制诚实。