【摘要】传统橡胶制品生产企业一般采用化学和机械方法清洗模具，本文介绍了模具橡胶制品新型清洗技术，超声波清洗技术、 干冰清洗技术和激光清洗技术。这两项技术目前已经逐渐被国内 模具清洗和 工业清洗行业接受并广泛应用，在 工业清洗行业发挥着举足轻重的作用。
【关键词】
引言
模具是橡胶硫化过程中所使用的重要工具，它的优劣直接影响橡胶制品外在质量甚至使用寿命及安全性。由于模具在使用过程中受到橡胶、配合剂以及硫化过程中所使用的脱模剂的综合沉积污染(主要污染物是硫化物、无机氧化物以及硅油和炭黑垢等)，反复使用污垢会变硬变厚，形成一些花纹污染死区，牢固地粘附在橡胶模具上。因此为了保证橡胶制品的外观质量，必须对结垢进行定期的模具清洗。
目前，我国许多橡胶制品生产企业所采用的清洗方法主要是化学清洗法，即利用有机清洗剂，通过喷、淋、浸泡或高频振动等措施去除表面附着物，包括有机溶剂法、熔融法、酸洗法、碱洗法等。这些方法使用方便，费用低。但由于一些橡胶制品对模具要求标准高，长期使用上述方法会造成模具腐蚀，从而直接影响产品的外观和质量，而且当污垢成分复杂时，必须选用多种清洗剂反复清洗才可能满足表面清洁度的要求。另一种被广泛采用的是机械清洗法，即采用刮、擦、刷、喷砂等机械手段去除表面污物，包括手工研磨、砂粒研磨等。机械清洗法避免了化学腐蚀，但在研磨过程中同样会对模具造成一些机械损伤，加上清洗过程中需要反复装卸，存在劳动强度大、费时等缺点。
随着科技不断发展，低损伤环保型的超声波清洗、干冰清洗以及激光清洗技术将给橡胶模具清洗业带来福音。
1新型模具清洗技术介绍
1.1超声波清洗技术
超声波清洗属于物理清洗，其本身为绿色清洗，若在清洗液中添加适宜的清洗剂则属组合清洗，更具明显的清洗效果。超声波清洗与现代科技发展及先进制造工艺密切相关，是目前功率超声中应用最为广泛的领域之一。超声清洗在各种化学、物理以及机械的清洗中是较为有效的一种手段。
超声波清洗原理:超声波是一种频率超出人类听觉范围17kHz以上的声波。超声波很像电磁波，能折射、聚焦和反射，然而和电磁波又不同.电磁波可以在真空中自由传播，而超声波的传播要依靠弹性介质。其传播时，使弹性介质中的粒子振荡，并通过介质按超声波的传播方向传递能量，这种波可分为纵向波和横向波。在固体内，两者都可以传送，而在气体和液体内，只有纵向波可以传送。
超声波主要具有机械效应(如传声媒质的质点振动位移、速度、加速度、声压等力学性能)、热效应(声波在传播过程中其部分能量被媒质吸收变成热能)和空穴效应。其中空穴效应是声化学的应用理论基础，也最为重要。空穴效应由成核、微泡生长、空穴塌陷三步组成。在反应体系中，液体内存在张力弱区，即液体内溶有气体或在尘埃的液固界面上存在气体—作为气核，在超声波作用下，气核膨胀长大，并为周围的液体蒸汽或气体充满，由于内外压力悬殊使空穴塌陷、破裂，把集中的声场能量在极短的时间和极小的空间内释放出来，使介质局部形成几百到几千K的高温和超过数百个大气压的高压环境，并产生出很大的冲击力，起到激烈搅拌的作用，同时生成大量微泡。它们又作为新的气核，使该循环继续下去，这就是空穴效应。
在液体中由于空化现象所产生的气泡数量众多且无所不在，因此对于工件的清洗可以非常彻底，即使是形状复杂的工件内部，只要能够接触到溶液，就可以得到彻底的清洗，又因为每个气泡的体积非常微小，因此虽然它们的破裂能量很高，但对于工件和液体来说，不会产生机械破坏和明显的温升。
超声波清洗优势：
（1）超声波清洗速度快、质量高、易于实现自动化，它特别适用于表面形状复杂的工件。如对精密工件上的空穴、狭缝、凹槽、微孔、暗洞等处，通常的洗刷方法难以见效，使用超声清洗却可以达到良好的效果。
（2）超声波清洗对质地较硬、声反射强的材料清洗效果较好如（金属、玻璃、陶瓷、塑料）。
（3）清洁度高且全部工件清洁度一致。
（4）清洗速度快，提高生产效率，不须人手接触清洗液，安全可靠。
（5）对工件表面无损伤，节省溶剂、热能、工作场地和人工等。
但是，超声波清洗法尽管清洗效果不错，但对亚微米级污粒的清洗无能为力，清洗槽的尺寸也限制了加工零件的范围和复杂程度，而且清洗后对工件的干燥亦是一大难题。
1.2干冰清洗技术
干冰清洗技术(固体二氧化碳喷粒清洗)是一种全新的模具表面积垢的清洗技术，国外工业清洗行业已经普及，目前在国内主要应用于石油化工、橡胶塑模等行业。与传统方法相比，对人员、设备、环境都有较好的安全性和极佳的环保性，CO2的回收及利用作为一项环保技术也被国际社会认可。
干冰清洗原理：与喷钢砂，喷玻璃砂，喷塑料砂和喷苏打相似，由 干冰制造机（干冰造粒机、 干冰制粒机、干冰粒制机、 制冰机、干冰机）制备一定规格的干冰颗粒，干冰固态状颗粒在压缩空气的驱动下通过 干冰清洗机（干冰喷射清洗机、干冰喷射器、 干冰喷射机、洗模机、模具清洗机）喷嘴高速冲击被清洗表面，使表面污垢层受到极冷迅速脆化龟裂，与机体制件的粘附力大大降低，粉碎的干冰微粒进人裂隙，迅速升华，体积瞬间膨胀800倍，这样就在冲击点造成“微型爆炸”，将污垢层迅速剥离开，达到最佳效果。象其它喷射介质一样，干冰颗粒的动量取决于其质量和速度，由于干冰密度相对较低，要达到所需要的冲击能量主要取决于干冰颗粒的速度。
与其它喷射介质不同，干冰颗粒温度极低(-78℃)。这样的低温使干冰清洗具有独特的热力学性能，影响粘附污垢的机械性能。由于干冰颗粒与清洗表面间的温度差，就发生热冲击现象。材料温度降低、脆性增大，干冰颗粒能够将污垢层冲击破碎。
干冰清洗优势：
（1）应用广泛：只要硬币能刮掉的油污、积碳、水垢、粘结胶、模具脱模层、橡胶烧结物、油漆等各种污垢均可迅速清洗干净。凹凸不平表面及边角均可非接触清洗干净。
（2）经济高效：低温 在线清洗，无须停工，电气设备无须断电，无须拆卸，减少磕碰损伤，降低生产成本。不损伤被清洗物表面，没有磨损，不破坏模具精度，提高其使用寿命，节约投资；清洗无残留，无污染，免除废物处理费用;大量节约清洗时间，提高生产效率；便于模具日常预防性维护，保养，保证正常生产，提高工作效率。
（3）环保清洗：干冰及其升华后产生的CO2气体对人体，对环境均无毒无害，无二次污染，
保护环境。
（4）干式清洗：与蒸汽和高压水清洗不同，干冰清洗对电路，控制元件，开关都没有损伤。清洗后，设备生锈的可能性与水清洗相比也大大降低。
1.3激光清洗技术
激光清洗技术是近10年来快速发展的一项新兴的清洗技术，和传统的清洗技术相比，具有无污染、精度高、无损伤、高效快捷等明显的优势，在一些领域将逐渐取代传统的清洗技术。
所谓激光清洗技术是指利用高能激光束照射工件表面，使表面的污物、锈斑或涂层发生瞬间蒸发或剥离，高速有效地清除清洁对象表面附着物或表面涂层，从而达到洁净的工艺过程。
激光的特点是具有高方向性，单色性，高相干性和高亮度。通过透镜的聚焦和Q开关，可以把能量集中到一个很小的空间范围和时间范围内。在激光清洗处理中，主要利用了激光的以下特性：
1、激光可以实现能量在时间和空间上的高度集中，聚焦的激光束在焦点附近可产生几千度甚至几万度的高温，使污垢瞬间蒸发、气化或分解。2、激光束的发散角小，方向性好，通过聚光系统可以使激光束聚集成不同直径的光斑。在激光能量相同的条件下，控制不同直径的激光束光斑可以调整激光的能量密度，使污垢受热膨胀。当污垢的膨胀力大于污垢对基体的吸附力时，污垢便会脱离物体的表面。3、激光光束可以通过在固体表面产生超声波，产生力学共振，使污垢破碎脱落。激光清洗技术正是利用了上述激光的特性从而达到清洗的目的。激光清洗与机械磨擦清洗、化学腐蚀清洗、液体固体强力冲击清洗、高频超声清洗等传统清洗方法相比，有明显的优点：它高效、快捷、成本低，对基片产生的热负荷和机械负荷小，清洗为非损伤;废物可回收，无环境污染；安全可靠，不损害操作人员健康；可以清除各种不同厚度、不同成份的涂层;清洁过程易于实现自动化控制，实现远距离遥控清洗等。
2结语
无论是超声波清洗、干冰清洗还是激光清洗都有着环保清洗的优势，也正符合我们21世纪所倡导的绿色环保生产的趋势，值得大力推广，目前这些清洗方式，尤其是干冰清洗方式在国际市场应用极其广泛和普遍，但这些投资较高的技术能否被市场接受，还须经受时间的考验。
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