雪花清洗原理 雪花清洗作為干冰清洗的一種形式，是以液體或氣體為耗材，更加柔和，避免干冰清洗時沖擊力達(dá)，而導(dǎo)致破損，它更易自動化設(shè)計(jì)。

 
雪花清洗機(jī)在 CO2 噴雪中，液體 CO2 通過熱力學(xué)和物理過程轉(zhuǎn)化為直徑為 1 至 100 μm 的壓實(shí)固體 CO2 雪顆粒。這些來自干冰的CO2雪顆粒的溫度為-78.5°C。 CO2 雪顆粒被添加到壓縮空氣中。顆粒的加速是通過噴嘴中的壓縮空氣流進(jìn)行的。

考慮到流量，溫度和壓力條件，可以產(chǎn)生均勻的自由射流。根據(jù)噴嘴的不同，形成具有高選擇性清潔能力的全向噴嘴（圓形噴嘴）或?qū)挾冗_(dá)125 mm的平坦噴嘴，均勻的清潔性能（扁平噴嘴）。通過這種自由射流，可以清潔和預(yù)處理表面。當(dāng)CO2雪顆粒撞擊表面時，它們突然升華
液體 CO2 供應(yīng)由低壓罐、增壓泵和絕緣 CO2 環(huán)線提供。

應(yīng)用：

許多不同的清潔應(yīng)用已被成功展示：
• 從金屬、陶瓷、聚合物和玻璃中去除污染物
• 去除 Si、InP 和 GaAs 晶圓上的顆粒和污點(diǎn)
• 清潔光學(xué)元件，即鍍膜鏡片、激光、IR 和 UV 光學(xué)元件、光纖
• 表面分析前的樣品制備（俄歇、XPS、SIMS 和 AFM）
• 一般實(shí)驗(yàn)室、生產(chǎn)和潔凈室清潔、噴涂前清潔、
• 各種基材制備
• 清潔真空系統(tǒng)組件，包括電子和離子光學(xué)器件、波紋管、機(jī)加工零件
• 從微電子和混合電路中去除顆粒
• 大望遠(yuǎn)鏡鏡
• 藝術(shù)修復(fù)和清潔，火災(zāi)后修復(fù)
• 還有很多

自動化系統(tǒng)形成

自動 CO2 噴雪系統(tǒng)已在連續(xù)運(yùn)行（一年 365 天、每天 24 小時）中得到可靠使用。使用控制柜，可以控制和監(jiān)控一個和幾個 CO2 噴嘴。
系統(tǒng)根據(jù)客戶要求設(shè)計(jì)和制造，液體 CO2 供應(yīng)由低壓罐、增壓泵和絕緣 CO2 環(huán)線提供。
在液體CO2消耗量低的情況下，原則上也可以使用CO2單個瓶子或CO2瓶束集裝格進(jìn)行供應(yīng)。只有在這種情況下，CO2噴雪系統(tǒng)的自動化才能通過手動標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和自動控制裝置來實(shí)現(xiàn)
 
干冰清洗的原理及分類

干冰清洗是通過高速的干冰顆粒噴射到工件表面，使污染物快速冷卻變脆易被去除，此時干冰體積瞬間膨脹600～800倍使污染物沖擊破碎，從而將工件沖洗干凈。干冰清洗的原理如圖1所示。

目前，市面上干冰清洗系統(tǒng)主要包括兩大類：液態(tài)干冰雪花清洗系統(tǒng)以及固態(tài)干冰清洗系統(tǒng)。

1.液態(tài)干冰雪花清洗系統(tǒng)

液態(tài)干冰系統(tǒng)主要由液態(tài)CO2罐、增壓系統(tǒng)、干冰清洗控制柜、清洗噴嘴和機(jī)器人組成。儲罐一般以租賃的模式向氣體公司租賃，儲罐含遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，氣體公司會遠(yuǎn)程監(jiān)控CO2液位，當(dāng)槽液過低時將通過液體槽車為客戶補(bǔ)充液態(tài)CO2。液體CO2通過增壓系統(tǒng)輸送到液態(tài)CO2雪花清洗控制柜中，再經(jīng)過特殊噴嘴以50～300?m/s的速度射出來，此時液態(tài)CO2會冷凝成雪花狀的干冰微晶體(粒徑約為1～100?μm)，當(dāng)干冰微晶體被壓縮空氣帶到被清洗外飾件表面時，會產(chǎn)生微爆炸從而起到清洗效果。噴嘴一般固定在工業(yè)機(jī)器人上以此實(shí)現(xiàn)自動化清洗。液態(tài)干冰清洗流程如圖2所示。



液態(tài)干冰雪花清洗系統(tǒng)從儲罐到噴嘴的整個過程都是液態(tài)輸送，只是在噴射到工件表面時形成雪花狀態(tài)的干冰微晶體，因此整個系統(tǒng)運(yùn)行靈活、噴射均勻流暢。根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍啟停噴嘴，當(dāng)沒有感應(yīng)到工件通過時，可以停止噴射，節(jié)約間歇過程的CO2消耗。由于液態(tài)干冰雪花清洗系統(tǒng)噴射出來的干冰微晶體粒徑只有1～100?μm，所以不會對工件造成損傷，只是把工件表面污漬清洗干凈。液態(tài)干冰清洗室如圖3所示。

 

2.固態(tài)干冰清洗系統(tǒng)

固態(tài)干冰系統(tǒng)主要由液態(tài)CO2儲罐、干冰制造機(jī)、干冰清洗機(jī)、清洗噴嘴和機(jī)器人組成。槽液運(yùn)輸和控制方式與液態(tài)干冰雪花清洗系統(tǒng)相同，區(qū)別在于它沒有增壓系統(tǒng)，而是直接將液態(tài)儲罐內(nèi)的液態(tài)CO2通過干冰制造機(jī)制造成直徑為1～3?mm的干冰顆粒，再將干冰顆粒送入干冰清洗機(jī)內(nèi)。在壓縮空氣的驅(qū)動下，干冰顆粒通過噴嘴沖擊到被清洗物體表面，從而起到清洗效果。固態(tài)干冰清洗流程如圖4所示。


從干冰制造機(jī)到噴嘴的過程中，固態(tài)干冰清洗系統(tǒng)輸送的是干冰顆粒。細(xì)小的干冰顆粒長時間堆積在管路中容易粘結(jié)，造成噴射時干冰吐出不連續(xù)，但可以通過連續(xù)生產(chǎn)和研磨干冰粒徑的方法得到改善。固態(tài)干冰清洗的清洗能力強(qiáng)，還可應(yīng)用于治具和模具清洗。固態(tài)干冰清洗室如圖5所示。
 

水洗前處理和干冰前處理的對比

水洗前處理工藝主要由脫脂、水洗、吹水、烘干爐和冷卻組成(見圖6)。而干冰前處理不需要這些工藝，僅由一間干冰清洗室代替，流程如圖7所示。


水洗前處理的運(yùn)行成本主要由循環(huán)水泵、風(fēng)機(jī)、脫脂槽加熱、烘干爐加熱、烘干爐后冷卻、純水設(shè)備和廢水處理設(shè)備的能耗及化學(xué)藥劑耗量構(gòu)成。干冰前處理的運(yùn)行成本是由干冰清洗系統(tǒng)、機(jī)器人、空壓機(jī)的電耗量和干冰耗量構(gòu)成。水洗前處理和干冰前處理之間的能耗對比如圖8所示，其中不包含水洗前處理的藥劑耗量和干冰前處理的干冰耗量。干冰前處理的液態(tài)干冰耗量約為1?kg/保險杠，水和化學(xué)藥劑耗量則可以100%節(jié)約。