JPH08192122A

JPH08192122A - 部品の洗浄方法及び洗浄装置

Info

Publication number: JPH08192122A
Application number: JP316395A
Authority: JP
Inventors: Hajime Takimoto; 肇滝本
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1995-01-12
Filing date: 1995-01-12
Publication date: 1996-07-30

Abstract

(57)【要約】【目的】細孔や重なり部分のある構造が複雑な部品を
良好に洗浄する。【構成】部品を洗浄液に浸漬した状態で、洗浄液に噴
流を発生させながら、同時に超音波振動を作用させて洗
浄する。洗浄液の激しい攪拌で細孔や重なり部分に洗浄
液が浸透し、良好な洗浄を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は細孔を有する金属部品や
積層状態の金属部品に付着している切削油、切削粉等の
汚れを除去する洗浄方法及びこの方法に使用される洗浄
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】止まり穴、貫通穴のような細孔を有する
部品や板状金属部品の積層状態の複雑構造に対しての洗
浄技術は最近になって開発されてきた。この内、特開平
３−１２７６７２号公報には、搬送中の部品に対して洗
浄液及び加圧空気を噴出すると共に、部品を停止させ、
この停止位置で部品の洗浄部位に応じて洗浄液を噴出し
て洗浄することが記載されている。これにより異なった
ネジ孔の位置、大きさ、形状に対応した洗浄を行ってい
る。

【０００３】また、特開平４−４８９７５号公報には、
微細孔を有した部品の洗浄用治具を回転させながら、ノ
ズルからスプレー洗浄した後、エアー吹き付けし、その
後、再度スプレー洗浄している。この場合、部品の大き
さに対応した複数のノズルを配置するものである。

【０００４】次に、特開平４−２１５８８０号公報で
は、洗浄槽中に不溶性粒子を含む洗浄液を投入し、槽の
１部に設けた攪拌装置により液中に乱流を引き起こして
洗浄している。この方法は穴、凹凸などの複雑な形状の
部品を洗浄するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開平３−１２７６７
２号公報及び特開平４−４８９７５号公報の方法は、い
ずれもノズルからの洗浄液の噴き出しであり、部品の穴
や凹凸部にノズルを位置合わせするものであり、空気中
でのシャワー及びエアー混入シャワーの噴き付けと同様
である。このような空気中でのシャワー吹き付けは、液
中でのシャワーに対して大きな噴流圧が得られる反面、
ノズルの設定の仕方により洗浄される部位が不均一にな
るという欠点を有する。

【０００６】また、界面活性剤などの発泡性の高い液を
使用して噴射した場合、洗浄槽外に泡が漏出するという
作業上の問題が発生する。一方、洗浄液として非水系有
機溶剤などを使用した場合、作業環境への液の飛散によ
る人体への悪影響や、高価な液の飛散による液の消耗が
問題となる。このようなことから洗浄槽を密閉したり、
液温を正確に管理したり、防御具を着用する等の必要が
あり、作業が煩雑となる。さらに、空気中への洗浄液の
噴出の為、被洗浄物が大容積の場合等においては洗浄液
による加温効果が小さく、温度が洗浄性に大きく左右さ
れる洗浄では不利となる。

【０００７】特開平４−２１５８８０号公報では、液中
での不溶性粒子の乱流攪拌による洗浄を行っている。こ
の方法は液中でのシャワー同様、被洗浄物表面と洗浄液
との相対液流により洗浄をするものであるが、槽内の液
全体の乱流的な流れを形成するだけである為、液流の方
向性に欠け、被洗浄物の各面に対する洗浄性が低い問題
がある。又、仕上がり品質を高度に要求される場合にお
いては、使用した不溶性粒子の除去に対して別工程を要
し、工程が煩雑になる。

【０００８】本発明はこれらの問題点を考慮してなされ
たものであり、細孔等を有した複雑構造の部品を確実に
洗浄することができる洗浄方法及び洗浄装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用】本発明は細孔
や凹凸を有する複雑な構造の部品の洗浄に際して、部品
を洗浄液中に浸漬した状態で、洗浄槽内に設けたノズル
から被洗浄物に向け噴流を発生させると共に、超音波発
生手段により、超音波を発振するものである。すなわ
ち、液中に配したノズルに方向性を付与して、液噴出を
行うものであり、しかも噴出を５〜２０ｋｇ／ｃｍ²等
の高圧で行っている。このような高圧の噴出を行うこと
により、液が激しく攪拌され、この攪拌によって被洗浄
物表面の汚れに近い領域での液の清浄化及び汚れの拡散
を促進できる。この場合、直径が２ｍｍ程度以下の微細
孔中への洗浄液の侵入は浸透力だけでは不可能であり、
本発明ではこの浸透を高圧の液流により補助している。
更に、超音波を洗浄液に作用させているため、細孔中の
汚れ及び乳化物の拡散と細孔内への洗浄液の侵入を高圧
流との相乗効果により促進している。このことにより、
微細孔中の汚れの洗浄時間を飛躍的に短縮できる。

【００１０】本発明は被洗浄物を積極的に動かすもので
はないところから、傷等が問題になる被洗浄物の洗浄に
も有利となる。ここで、バレルを用いた回転洗浄では被
洗浄物が相互に衝突する。回転洗浄では、被洗浄物を固
定することが難しいためである。これに対して噴流洗浄
では被洗浄物を固定しない状態でも被洗浄物相互の衝突
頻度が少ないと共に、被洗浄物の固定自体が容易に可能
となっている。このようなことから、本発明では、被洗
浄物に対して傷を発生させることを最小限とすることが
できる。

【００１１】本発明では高圧の液流を被洗浄物の表面に
接触させるため、上述した液流による洗浄効果のみなら
ず、液流による被洗浄物の回転等のランダムな作動を付
随的に行わせることができる。また、流出の圧力やノズ
ル位置を選択することによって、所望の被洗浄物の動き
を選択することもできる。したがって、回転用の治具を
用いなくとも、これを用いたと同様の洗浄を行うことが
できる。

【００１２】傷等があまり問題視されない被洗浄物の場
合においては、回転用の治具を用いて、被洗浄物に対し
て回転を積極的に付加することができ、これにより洗浄
品質の向上及び洗浄時間の短縮が可能となる。

【００１３】止まり穴を有する被洗浄物の洗浄において
は、水系洗浄剤、例えば界面活性剤を洗浄液として用い
た場合、汚れである切削油の比重の違いにより、被洗浄
物下面に位置する止まり穴中の油を除去することが難し
い。一方、非水系洗浄剤、例えば有機溶剤を洗浄液とし
て用いた場合、これとは逆に被洗浄物の上面に位置する
止まり穴中の油が除去し難い。本発明は激しい液流また
は被洗浄物の激しい動きによる被洗浄物と洗浄液との相
対液流を行うことができ、これにより上述した部位に残
留する油を確実に除去できる。

【００１４】

【実施例１】図１本発明の実施例１の洗浄装置を示す。
この洗浄装置は単槽の洗浄槽１からなる。洗浄槽１は洗
浄液８を循環させて使用するものであり、このため底部
に設けたドレン口９に高圧のプランジャーポンプ４が連
結されており、このポンプ４が洗浄槽１の対向側壁に配
置した噴流ノズル３に連結されている。また洗浄槽１の
底部には超音波振動子２が配置されている。

【００１５】この洗浄装置を用いて洗浄を行った。洗浄
液８はアルカリ性界面活性剤（オリンパスケミテック
（株）製、水系洗浄液ＥＥ−１１２０）を使用した。超
音波は周波数４０ＫＨｚ、６００Ｗの出力とした。プラ
ンジャーポンプによる液圧は２０Ｋｇ／ｃｍ²、噴流ノ
ズル３は（株）いけうち製高圧均等扇形ノズル６５４３
を用いた。このノズル３から噴射する液流量は３．６リ
ットル／ｍｉｎとした。液圧はプランジャポンプ４の吐
出側出口の圧力ゲージにより測定した。また液流量は液
圧とノズル管の径から割り出した値である。

【００１６】図２は洗浄サンプル７を示す。このサンプ
ル７は２０ｍｍ×２０ｍｍ×２０ｍｍ寸法のアルミニウ
ムからなり、図に示すように上下面に直径が２ｍｍ，深
さが５ｍｍの穴を４箇所、側面の各４面には直径が１ｍ
ｍ，深さが５ｍｍの穴を３箇所に形成した。洗浄に際し
て、切削油ダフニーカット２１（出光石油（製）、商品
名）を細孔の内部とサンプルの全面に付着させた。

【００１７】洗浄槽１には５０リットルの洗浄液を満た
し、液温を３０℃とし、図１に示すように洗浄槽に浸漬
し、１分間の洗浄を実施した。被洗浄物７は洗浄籠６に
入れ、アーム５で吊り下げた。洗浄結果を表１に示す。
評価は外観目視により行い、「○」は６面全てにオイル
の残りがないものを、「△」は少なくとも１面にオイル
の残りがあるものを、「×」は２面以上にオイルの残り
があるものを示す。同表における比較例１は超音波のみ
を洗浄液に作用させ、他の条件は実施例１と同様に行っ
たものを、比較例２は噴流のみを洗浄液に作用させ、他
の条件は実施例１と同様に行ったものである。。これら
の比較例の洗浄性が低いのに対し、実施例１は全面に対
して良好な洗浄性を有している。

【００１８】

【表１】

【００１９】表２，表３は洗浄性の噴流圧依存性及び洗
浄時間依存性を本実施例と同様の条件で行った結果を示
す。表２は噴流圧に関し、同表の噴流圧で１分間洗浄し
たものである。表３は洗浄時間に関し、噴流圧を５Ｋｇ
／ｃｍ²とし、同表の洗浄時間で洗浄してものである。
これより、噴流圧が高い程、洗浄時間が長い程洗浄性は
良好となる傾向が見いだされた。上述した本実施例の噴
流圧は２０ｋｇ／ｃｍ ²、洗浄時間は１ｍｉｎであり、
充分な洗浄条件で洗浄を実施していることが分かる。

【００２０】

【表２】

【００２１】

【表３】

【００２２】

【実施例２】本実施例では図３に示すような２槽の洗浄
槽Ａ，Ｂを用いて、洗浄を実施した。第１の洗浄槽Ａは
実施例１と同様な構成となっており、高圧の噴流を発生
するポンプ４としては高圧の多段ポンプを用いている。
第２の洗浄槽Ｂは溜置きの槽であり、その底部には超音
波振動子２が配置されている。いずれの槽Ａ，Ｂの洗浄
液１０としては非水系洗浄液（オリンパスケミテック
（株）製、水系洗浄液ＥＥ−３４１０）を使用した。

【００２３】超音波は周波数２８ＫＨｚ、６００Ｗの出
力とした。液温は２槽とも常温（２０℃）とし、洗浄時
間は各槽１ｍｉｎとした。その他、サンプル及び洗浄
槽、洗浄条件は実施例１と同様とした。但し液圧力は２
ｋｇ／ｃｍ²，液流量は４０リットル／ｍｉｎの条件と
した。最終的な洗浄評価は目視評価と油分濃度計による
油分残渣測定により行った。なお、油分濃度計は堀場製
作所（製）、商品名「ＯＣＭＡ−３００」を使用した。
結果を比較例３、４と共に表４に示す。被洗浄物の全面
に渡って、良好な洗浄がされたことが分かる。

【００２４】

【表４】

【００２５】表５は噴流圧を５Ｋｇ／ｃｍ²とし他は本
実施例の条件で洗浄時間をかえて、洗浄性を評価した結
果である。これより、洗浄性は洗浄時間に依存すること
が判る。本実施例の洗浄時間は１ｍｉｎであり、良好な
洗浄時間で洗浄が行われている。

【００２６】

【表５】

【００２７】

【実施例３】図４に示すような３槽の洗浄槽Ａ，Ｂ，Ｃ
を用いて、洗浄を実施した。第１の洗浄槽Ａは実施例１
と同様の槽であり、第２及び第３の洗浄槽Ｂ，Ｃは溜置
きの槽である。第１〜３槽の洗浄槽Ａ，Ｂ，Ｃの底部に
は超音波振動子２を配設した。洗浄サンプル１２は短冊
平板状の銅製リードフレームを使用した。

【００２８】第１の洗浄槽Ａにおける噴流ノズル３は実
施例１及び２とは異なり、洗浄槽の横方向にそれぞれ３
箇所の噴出口を有している（図５参照）。サンプル１２
は噴流ノズル３に対し、直行する方向に並べられてい
る。これにより、サンプル相互が噴流と平行になってお
り、サンプル間への洗浄液の浸透が有利となる。第１の
洗浄槽Ａの洗浄液１０には非水系洗浄液（オリンパスケ
ミテック（株）、水系洗浄液ＥＥ−３４１０）を使用
し、第２，３の洗浄槽Ｂ，Ｃの洗浄液１３には非水系洗
浄液（オリンパスケミテック（株）、水系洗浄液ＥＥ−
３１１０）を使用した。第１槽の洗浄槽Ａのドレン口９
には高圧のプランジャーポンプ４が連結されている。図
６は本実施例の洗浄装置の全体を示している。

【００２９】本実施例において、超音波は周波数２８Ｋ
Ｈｚ，６００Ｗの出力とした。液温は３槽とも常温（２
０℃）とし、洗浄時間は各槽１ｍｉｎとした。その他の
洗浄条件は実施例１と同様とした。但し、液圧は３０ｋ
ｇ／ｃｍ²、液流は６リットル／ｍｍとした。最終的な
洗浄評価は目視評価と油分濃度計による油分残渣測定で
行った。結果を表６に示す。同表における比較例５は本
実施例と同様の条件で、超音波だけを作用させたもので
ある。本実施例においても洗浄残渣の無い良好な洗浄が
行われた。

【００３０】

【表６】

【００３１】

【発明の効果】本発明では細孔を有したり、重なりが多
いことにより構造が複雑な部品に対しても、良好に洗浄
ができ、しかも高品質で洗浄できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の洗浄装置の断面図

【図２】洗浄サンプルの斜視図

【図３】実施例２の洗浄装置の断面図

【図４】実施例３の洗浄装置の断面図

【図５】実施例３の第１の洗浄槽の平面図

【図６】実施例３の洗浄装置の全体斜視図

【符号の説明】

１洗浄槽２超音波振動子３噴流ノズル４プランジャポンプ７洗浄サンプル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】構造が複雑な部品を洗浄液に浸漬し、洗
浄液に噴流を発生させながら、超音波洗浄することを特
徴とする洗浄方法。
【請求項２】前記洗浄液として水、界面活性剤または
有機溶剤の内の少なくとも１種を用いることを特徴とす
る請求項１記載の洗浄方法。
【請求項３】前記噴流は１〜３０ｋｇ／ｃｍ²の噴流
圧、１〜５０リットル／ｍｉｎの液量で行うことを特徴
とする請求項１記載の洗浄方法。
【請求項４】洗浄液が充填された洗浄槽と、前記洗浄
液に噴流を発生させる噴流発生手段と、噴流が発生して
いる状態の洗浄液に対して超音波を作用させる超音波発
生手段とを備えていることを特徴とする洗浄装置。