这是一个非常典型且先进的工业清洗案例,完美体现了干冰清洗技术相对于传统方法的巨大优势。
手机中框(通常为铝合金、不锈钢或钛合金材质)在经过CNC数控机床加工后,不可避免地会在边缘、孔洞、注塑天线断点等处产生微小的金属毛刺。这些毛刺虽然微小,但会带来严重问题:
影响装配:毛刺可能导致零部件(如屏幕、电池盖、PCB板)装配不到位,产生间隙或划伤其他精密部件。
影响手感与美观:毛刺会刮伤用户手指,严重影响高端手机的质感和用户体验。
后续工艺问题:在进行阳极氧化、喷涂、PVD镀膜等表面处理时,毛刺会导致涂层不均匀、结瘤或脱落。
清洁度要求:传统清洗方法可能残留化学溶剂或磨料颗粒,这些污染物在精密手机内部是绝对不允许的。
干冰清洗是一种非研磨、非导电、干燥的清洗方式。其核心原理是 “热力学冲击” 和 “动能冲击” 的三重作用:
动能效应:高压空气(通常5-7 bar)将极低温(-78.5℃)的干冰颗粒(通常直径为3mm)加速,高速撞击待清洗表面。
热力学效应:干冰颗粒在撞击瞬间吸收热量,迅速从固态升华为气态(二氧化碳气体),体积急剧膨胀近800倍。
剥离效应:微观上的爆炸性升华过程,破坏了毛刺与基体之间的结合力,从而将毛刺、油污、微粒等冲击震碎并剥离。
针对上述挑战,干冰清洗提供了近乎完美的解决方案:
无损伤清洗(Non-abrasive):
干冰颗粒在撞击后会升华消失,本身不产生二次磨料。这意味着它只会去除毛刺,而不会对手机中框的精密的尺寸、光滑的表面以及复杂的内部结构造成任何划伤或磨损,完美保持了工件的原始精度。
干燥的清洗过程(Dry Process):
整个清洗过程无需使用任何化学溶剂或水。清洗后工件立即变干,无残留,无需二次干燥。这避免了水洗带来的生锈风险(对于某些合金)和化学品残留导致的后续表面处理问题。
在线清洗,提高效率(In-line Cleaning):
干冰清洗系统可以轻松集成到自动化生产线中。机械臂夹持清洗喷枪,按照预设路径对中框的特定部位进行扫描式清洗,实现全自动化作业,大幅提高生产效率,符合现代智能制造的需求。
无需拆卸(No Disassembly):
对于部分预装配的中框或带有其他小部件的半成品,干冰清洗可以对其进行直接清洗,无需繁琐的拆卸步骤,节省了大量时间和人力成本。
环保与安全(Environmental & Safe):
环保:二氧化碳来自工业副产品的回收利用,清洗后除剥离下来的污物外,无其他废物产生。升华的CO2气体无毒无害,无需处理化学废液。
安全:非导电性,可用于清洗电路板等精密电子元件(但需控制参数),相对安全。
精准靶向清洗(Precision Targeting):
通过选择不同形状和尺寸的喷嘴,可以精确清洗CNC刀路留下的深槽、微孔、螺纹孔等传统方法难以触及的角落,去毛刺无死角。
上料:机械手或传送带将手机中框送入清洗工位。
定位固定:夹具精准固定中框。
自动化清洗:集成在六轴机械臂上的干冰清洗喷枪启动,按照预设的3D路径对中框的边缘、孔洞、凹槽等关键区域进行扫描喷射。
废料回收:清洗过程中被剥离的毛刺和污染物被下方的真空回收系统(集成的或独立的)瞬间吸走,保持工作区域清洁。
下料:清洗完毕的工件被传送至下一道工序(如检测或表面处理)。
设备投资:初期购买干冰制造机和清洗机的成本较高。
工艺参数优化:需要针对不同的中框材质和毛刺特性(大小、硬度)对空气压力、干冰颗粒粒径、喷射距离、喷射角度和行进速度等参数进行优化,以达到最佳清洗效果且不损伤工件。
噪音与低温防护:清洗过程会产生较大噪音,操作区域需做好隔音。干冰低温特性也要求操作人员佩戴好防护手套和护目镜。
通风:虽然在密闭空间内CO2浓度一般不会达到危险程度,但良好的通风仍然是必要的。
干冰清洗技术在手机中框去毛刺的应用,是精密制造业升级换代的一个典范。它以其非接触、无磨损、干燥、环保高效的独特优势,彻底解决了传统去毛刺工艺的痛点,显著提升了产品的良品率和可靠性,目前已成为众多高端手机品牌制造过程中的标准工艺之一。
对于追求极致品质、高生产效率和绿色制造的现代企业来说,投资干冰清洗技术是一项极具价值的选择。