一、 设备概述
散热器通过式超声波清洗机是一种专门设计用于批量、高效、自动清洗各类散热器的工业清洗设备。它主要针对散热器结构复杂(如密集的鳍片、内部水道)的特点,结合了通过式传送的自动化优势和超声波空化效应的深度清洗能力,能够彻底去除散热器在生产过程中残留的油污、金属碎屑、抛光膏、粉尘等污染物,确保散热器在组装前的洁净度,从而保障其的散热性能。
二、 主要应用对象
· 铝制/铜制CPU散热器
· 显卡散热模组
· 水冷散热器(冷排)
· 电力电子用散热器
· 汽车中冷器、水箱
· 其他具有复杂几何结构的金属部件
三、 核心工作原理
该设备的核心清洗原理是超声波空化作用,并结合多阶段的喷淋和干燥过程。
1. 超声波清洗:
· 设备槽体内装有超声波换能器,其高频电信号(通常为28kHz或40kHz)通过换能器转化为高频机械振动。
· 这些振动在清洗液中传播,产生无数微小的真空气泡(“空化泡”)。这些气泡在压力变化下迅速形成并猛烈内爆(破裂)。
· 内爆瞬间会产生超过1000个大气压的局部高压和高速微射流,冲击散热器的每一个表面,包括鳍片与鳍片之间、焊点根部等刷子或喷淋难以触及的盲区,从而将顽固污渍剥离、震碎。
2. 通过式自动化:
· 散热器被放置在专用的托盘或夹具上,由一套可调速的传送系统(通常是电机驱动的链条或网带)带动,依次通过清洗机的各个功能腔室。
· 整个过程无需人工干预,实现连续流水线作业,极大地提高了生产效率。
四、 设备核心组成部分与工艺流程
一台标准的通过式超声波清洗机通常包含以下几个核心部分,并按照预设的工艺流程运行:
标准工艺流程: 上料 → 超声波粗洗 → 超声波精洗 → 循环喷淋漂洗 → 切水/吹干 → 热风烘干 → 下料
1. 上料区:
· 操作员将待清洗的散热器放置在传送带的托盘上。
2. 清洗段(核心区域):
· 超声波粗洗槽:
· 功能: 去除大部分重油污、大型颗粒物。槽内配备大功率超声波振板和高功率加热管(通常加热至50-65°C)。
· 清洗剂: 使用碱性或中性工业清洗剂,配合超声波,实现初步的强力去污。
· 配备: 油水分离器或撇油器,用于自动去除液面浮油,延长清洗液寿命。
· 超声波精洗槽:
· 功能: 进行深度清洗,去除残留的微量油污和杂质。确保散热器表面达到高洁净度。
· 环境: 此槽的清洗液比粗洗槽更洁净,温度可能略低。
· 配备: 独立的过滤循环系统,通过滤芯持续过滤清洗液中的悬浮颗粒。
3. 漂洗段:
· 循环喷淋漂洗槽/室:
· 功能: 用纯净水(或去离子水)通过多个角度的喷嘴,对散热器进行全方位喷淋,冲掉其表面残留的清洗液和已被剥离的污物。
· 目的: 防止清洗剂在工件表面形成白斑或水垢。
· 配备: 持续循环和过滤系统,保持漂洗用水的洁净。
4. 干燥段:
· 切水/强风吹干室:
· 功能: 通过多组高压风机产生的高速气流,吹走散热器表面和缝隙中的大部分水滴。这对于防止密集鳍片存水至关重要。
· 热风烘干室:
· 功能: 内置高效电热管和耐高温风机,产生持续、均匀的热风。
· 目的: 蒸发掉残留的微量水分,确保散热器完全干燥,无任何水渍,可直接进入下一道生产工序。
5. 下料区:
· 清洗并干燥完毕的散热器随传送带送出,由操作员取下或通过机械臂自动码垛。
6. 控制系统:
· 核心: PLC(可编程逻辑控制器) + 人机界面触摸屏。
· 功能:
· 设定和控制传送带速度、各槽温度、超声波功率、干燥温度。
· 实时监控设备运行状态、液位、温度等参数。
· 具备故障报警、急停等安全功能。
· 可存储多种散热器的清洗程序,一键调用。
五、 主要技术特点与优势
1. 清洗彻底,无死角: 超声波能够穿透细小缝隙,清洗效果是传统手工刷洗或单纯喷淋无法比拟的。
2. 高效率,自动化: 通过式设计实现连续大批量生产,显著减少人工,提高产能。
3. 不损伤工件: 物理清洗,避免了对精密、脆弱的散热鳍片造成机械损伤或变形。
4. 一致性高: 每件产品都经过完全相同的清洗流程,质量稳定可靠。
5. 环保节能:
· 多数设备设计有清洗液过滤、循环和回收系统,减少废液排放和化学品消耗。
· 加热系统和超声波电源通常采用节能设计。
6. 操作简便: 人性化的控制界面,操作员经过简单培训即可上岗。
六、 选型与定制考量因素
在选购或定制此类设备时,需明确以下参数:
· 散热器尺寸: 决定设备传送带的宽度和高度。
· 产能要求: 决定传送带的速度和整体长度。
· 污染物类型: 决定清洗剂的配方和清洗工艺。
· 洁净度标准: 决定清洗段和漂洗段的级数以及过滤精度。
· 场地限制: 决定设备的整体布局(直线型、U型等)。
· 公用设施: 明确对电力、压缩空气、纯水/去离子水的需求。