隨著鍍膜技術的發展和光學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、黏結劑、保護性材料以及磨邊后的油、玻璃粉的清洗,有些光學鏡片在經過很多次的嚴格清洗后,在經過后續工序如加工、運輸等,又會受到手印、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。一般來說,利用超聲波進行光學玻璃去污清洗比較容易完成,但要達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、干燥顯得更為關鍵。

超聲波清洗玻璃光學鏡片的優勢

傳統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、乙醚等化學試劑,采取浸泡、擦拭的手段進行手工清洗。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?;墓鈱W冷加工行業。于是超聲波清洗技術逐步取代人工清洗,并進一步推動了光學冷加工業的發展。超聲波清洗的主要原理是高頻超聲波(通常25KHZ到40KHZ)在液體介質中振動,產生無數真空的空化泡,并在其合并、消亡的過程中產生巨大的作用力,配合清洗介質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生的傷害。此外超聲波清洗使用靈活,可根據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,有的先進行溶劑清洗、溶劑蒸汽干燥再進行水基清洗;也有的先進行溶劑清洗,然后用乳化劑溶解溶劑,再進行水基清洗。顯然,后者在流程上更流暢、緊湊,對設備要求也簡單。經過洗滌后的光學鏡片表面不會有結合牢固的污垢,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。經過漂洗后的光學鏡片潔凈度應該與漂洗水潔凈度一致,進入IPA后,在超聲波的作用下,IPA可以和純水進行快速徹底的混溶,使得鏡片表面的狀態和混溶后的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。最后進入IPA蒸汽干燥槽,IPA在高溫油的加熱下沸騰,并在冷凝區形成濃度和溫度相對穩定的蒸汽區,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,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下而達到干燥。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到干燥效果,此種方式可以節約場地以及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要求很高,一般來說電阻率應該15兆以上為宜,低于這個電阻率有可能出現水印和白點的現象,但對于清洗亞克力等塑料鏡片電阻率只需要10以上即可。國內市場比較多的純水機技術一般是采用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,此外更加先進的是采用RO膜+EDI過濾系統,這種純水機不需要陰陽樹脂電離過濾和再生,純水水質持續保持穩定狀態,免去很多麻煩和節約再生成本,但售價比樹脂型純水機高出很多,從長遠來看,還是EDI式的還是比較劃算的。對于玻璃鏡片廠純水機產水的大小一般選擇半噸、一噸或者更大為宜。以一臺常規的十一槽超聲波光學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,以免影響水質,放在超聲波清洗機旁邊即可。

2)清洗工藝的選擇

光學玻璃的清洗是依據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,根據情況及時調整工藝比如調整清洗劑的PH值,適當降低超聲波功率以及清洗水溫,以達到光學玻璃鏡片最佳的清洗效果。