金刚石锯片基体清洗工艺研究

莫 斌

(1.桂林特邦新材料有限公司，广西 桂林 541004；2.广西超硬材料研究开发重点实验室，广西 桂林 541004)

金刚石锯片基体清洗工艺研究

莫 斌

(1.桂林特邦新材料有限公司，广西 桂林 541004；2.广西超硬材料研究开发重点实验室，广西 桂林 541004)

通过三种金刚石锯片基体清洗工艺研究，介绍了三种清洗工艺的清洗方法，并且对每种方法用到的清洗工具、清洗试剂、清洗效果、清洗成本进行总结及工艺对比。最终选择锯片自动清洗机清洗工艺，该工艺操作方便，自动化程度高，清洗效率高，成本低，节能环保，能够满足大批量订单生产。

锯片基体自动清洗；工艺研究；清洗成本；工艺对比

前 言

金刚石锯片焊接前需要对基体进行清洗的工序被市场上很多企业认同，对基体的清洗方法有很多，清洗方法不一样，清洗效率与清洗效果也存在很大的差异，本研究希望能够获得较好的清洗效果和清洗效率，降低生产成本。本研究通过对自动清洗工艺与手工清洗工艺以及超声波清洗工艺三种清洗工艺进行对比，确定出最优的清洗工艺。

1 金刚石锯片基体清洗工艺现状与发展趋势

1.1 金刚石锯片基体清洗工艺现状

20世纪80年代后期，随着石材工业的发展，金刚石锯片得到很大发展，为了提高锯片焊接质量达到最佳效益，研究者们对锯片生产工艺不断研究改进[1]，其中锯片焊接前，对锯片基体的清洗工艺也不断改进创新。

目前各企业以及实验室，采用不同的清洗方法。实验室以单件或者小批量，采用手工汽油清洗方法，以清洗干净为主，不太计算清洗效率与成本。而企业生产使用的清洗工艺需要考虑清洗成本、清洗效率、清洗效果，使企业实现最佳效益。市场上广泛应用的几种锯片基体清洗工艺有手工汽油清洗、超声波清洗、自动清洗机清洗。其中手工汽油清洗深受实验室以及小企业欢迎，主要是因其成本低，清洗效果好。超声波清洗，自动清洗机清洗，正在被更多的中大型企业接受使用。

1.2 金刚石锯片基体清洗工艺发展趋势

为适应节约资源、环境友好的发展趋势，面对国家对环保越来越高的要求，汽油清洗工艺正在逐步被市场淘汰，市场上广泛应用的几种锯片基体清洗工艺还有超声波清洗、锯片基体自动清洗机清洗。其中锯片基体自动清洗机优势凸出，符合低劳动成本、低清洗剂成本、较高劳动生产效率，符合国家环保要求，使用的单位越来越多，成为金刚石锯片基体清洗工艺的主流，未来高效率，低污染，低成本[2]，将成为金刚石锯片基体清洗工艺的发展方向。

2 金刚石锯片基体常见清洗工艺介绍

根据不同的金刚石锯片基体清洗方法，每种清洗工艺都有自己的优势与不足。各企业和实验室都根据自己的实际情况选用了最适合自己的清洗工艺[3]。

2.1 手工汽油清洗工艺

2.1.1工具和汽油选用

首先，清洗剂的选用，选择93号汽油，要求汽油必须清洁干净，清洗过程中才能保证清洗出干净的基体表面，汽油可回收提纯再次利用，市场上也有专门的汽油回收机。其次，其它辅助材料选用，口罩、胶手套、清洗毛刷、碎布、桶、汽油回收机，这些材料都是易购买且价格便宜的。

2.1.2 清洗方法

清洗工具准备好后，操作员工必须佩戴口罩和胶手套，对锯片基体进行清洗，清洗工艺流程 见表1。

2.1.3 清洗效果

用汽油清洗完后，对基体两大面，焊接面和水口进行观察，表面清洁干净，无异物，无油脂，无汽油清洗残留痕迹。水口内有少量汽油清洗印迹，不影响焊接使用，清洗后的基体达到基体焊接前的清洗要求，可直接用于激光焊接或高频焊接用。

表1 手工汽油清洗工艺流程表Table 1 Process flow chart of manual gas cleaning

2.1.4 小结

手工汽油清洗工艺，清洗效果能达到焊接前的清洗要求，操作简单，使用材料易购买且价格便宜，汽油使用过后可回收再利用。但手工清洗效率低，对基体水口或基体定位孔内壁清洗时间比较长，水口内壁难清洗干净，同时汽油对操作人员身体有一定的危害，而且汽油是易燃物品，使生产现场存在火灾隐患。

2.2 超声波清洗工艺

2.2.1 工具和试剂选用

超声波机清洗，所用清洗剂市场上能够买到，选择市场上专用超声波清洗剂，这种清洗剂无毒且易降解，对人体无害，环保，防腐蚀、防锈性能好，对基体具有良好的工序间防锈性，脱脂除油能力强，废水可排放。其它辅助材料，若干碎布、自来水、超声波清洗机一台。

2.2.2 清洗方法

清洗工具准备好后，对锯片基体进行清洗，清洗工艺流程见表2。

2.2.3 清洗效果

超声波清洗的锯片基体表面干净，无油脂污垢，水口内也比较干净，达到焊接前的清洗要求，用超声波清洗机，清洗后的基体可直接用于焊接。

2.2.4 小结

超声波清洗机清洗锯片基体，可批量清洗，效率高，清洗干净。清洗剂无毒易降解，对人体无害，环保，防腐蚀、防锈性能好，对基体具有良好的工序间防锈性[4]，脱脂除油能力强，废水可排放。但是也存在一些缺陷，比如直径大于1000毫米的基体，由于超声波清洗机清洗槽尺寸有限，就放不进清洗槽进行清洗。常用清洗槽内尺寸见表3。

表2 超声波清洗工艺流程表Table 2 Process flow chart of ultrasonic cleaning

表3 常用超声波清洗机规格Table 3 Specifications of commonly used ultrasonic cleaning machine

3 锯片自动清洗新工艺研究

3.1 设备、工具和试剂选用

选用市场上型号为HYC1200的锯片清洗机，清洗剂使用洗洁精、自来水、防锈液。机身外形尺寸总长3.5米 宽1.2米，设置三个独立水箱，采用循环水过滤系统，能节约大量用水，排放不会对环境造成伤害。达到粗洗，精洗，清水再清洗，三次重复清洗，使其圆形锯片基体无油污、灰尘、杂质，光洁美观，提高产品质感，效率高，省人工。

3.2 清洗工艺研究

锯片基体清洗剂必须达到表面去除油污、油脂、污垢效果，酸碱度中性，对基体表面无腐蚀或腐蚀小。考虑清洗过程中水温会自动加热而产生蒸汽，选用时，要考虑清洗剂对人体无毒无害。如白猫洗洁精，市场价每公斤价格约6元，便宜易购买，PH值中性，适合作为清洗剂。

清洗剂的配比，可以参考白猫洗洁精的配比清洗说明进行配比，将洗洁精用水稀释成200～500倍(洗涤浓度以0.2%至0.5%为宜)。

锯片自动清洗机水箱可控温度范围0℃到60℃，参考根据白猫洗洁精的清洗说明书，水箱清洗温度设置在38摄氏度，进行清洗。

基体清洗和烘干的时间和传送速度，调节范围最小0.05m/S，最大0.4m/S，根据经验值，可取0.1m/S 速度进行清洗烘干。清洗效果能达到生产要求，清洗效率高。

清洗区由上下部分组成，上下安装滚轮毛刷，锯片基体清洗方法，基体通过传送带经过清洗区时，基体在滚轮毛刷中间移动清洗，水泵把水箱中配有清洗液的水抽到清洗区，喷洒到基体上，清洗区域2米长，清洗完成后，基体从清洗区传送出来时，安装2对强力吸水棉棒，对基体上下两面进行吸水处理。最后经过传送，进入烘干区。

锯片清洗机烘干区域的烘干温度由装在烘干区的烘干机决定，型号为HYC1200的锯片清洗机烘干区装置功率为2800W的两台风机烘干时，上下各一台对准锯片上下两面吹风，出风温度45℃。烘干时间由基体在传送带上面传送的速度决定。传送经过烘干区的时间为烘干时间，烘干区长1米。

锯片基体自动清洗机，清洗工艺流程 见表4。

表4 锯片清洗机清洗工艺流程表Table 4 Process flow chart of blade cleaning machine

3.3 清洗效果

清洗后锯片表面无油污，灰尘、杂质，表面光洁美观无水汽水印，达到焊接前的清洗要求，用锯片清洗机，清洗后的基体可直接用于焊接。

3.4 与常规清洗工艺对比

根据生产经验，以14寸锯片基体清洗为例，对三种清洗方法的效率、耗能、成本进行对比，具体数据见表5。

表5 三种清洗方法效率、耗能、成本对比Table 5 Comparison of the cleaning efficiency, energy consumption and cost of the three types of cleaning methods

3.5 小结

锯片基体清洗机，采用特制滚动式毛刷清洗，强力吸水棉棍脱水，高温烘干装置，消除工件表面水份，清洗脱水与烘干一步到位，清洗过后迅速烘干基体不易生锈，清洗液可循环使用，效率高，省人工。

4 三种清洗工艺的清洗效果与清洗后焊接强度检验效果对比

选择基体 14寸、外径336mm、中孔25.4mm、基体厚度2.5mm，三种清洗工艺的清洗效果与清洗后焊接强度检验效果对比见表6。

通过表6可知，三种清洗方法的清洗效果都能够满足生产要求。

表6 三种清洗工艺的清洗效果与清洗后焊接强度检验效果对比Table 6 Comparison of the cleaning effect of the three types of cleaning process and the test result of welding strength after cleaning

5 结 论

通过对三种金刚石锯片基体清洗工艺分析和性能对比，可知锯片自动清洗机清洗工艺、工序少，效率高，清洗、烘干、防锈，一次完成。清洗液不仅环保，还可以循环使用。与其它两种工艺相比，性能更突出。综合考虑效率与成本，自动清洗机能够满足大批量订单生产，生产效率高，成本低，符合企业生产经营原则。根据对以上三种锯片基体清洗工艺研究，每种清洗方法都有自身的优势与不足，根据实际情况，选用清洗工艺，对企业和实验室选择锯片基体清洗工艺有一定的指导意义。

[1] 吕智，郑超,等.超硬材料工具设计与制造[M].北京：冶金工业出版社，2009:53-54.

[2] 吕智，郑超,等.中国超硬材料制品技术现状与发展 [J]．超硬材料工程，2012(2):25-28.

[3] 刘金昌.十一五，我国超硬材料产业创新与发展盘点[J/OL]．中国超硬材料网，专题资讯，2012.

[4] 冯晓英,王丽娟,李茵,等.超声波清洗机频率对腔镜手术器械清洗效果和不良影响的研究[J].泰山医学院学报,2016(7)．

Study of Cleaning Technology of Diamond Saw Matrix

MO Bin

(1.GuangxiKeyLaboratoryofSuperhardMaterials,Guilin,Guangxi,China541004; 2.GuilinTebonSuperhardMaterialCo.,Ltd,Guilin,Guangxi,China541004)

The cleaning methods of three types of cleaning technology have been introduced through the study of the cleaning technology for three kinds of diamond saw matrix. A summary of the cleaning tools, cleaning agents, cleaning effect and the cost of each method has been given and their technologies have been compared. Finally, the cleaning technology of saw blade automatic rinser has been selected due to its convenient operation, high automaticity and cleaning efficiency, low cost, energy-saving and environmental friendly feature and capability of meeting high-volume production orders.

automatic cleaning of saw blade; technology research; cleaning cost; technology comparison

2017-02-18

莫斌(1989-)，男，广西阳朔人，本科，从事超硬材料研发工作。

莫斌.金刚石锯片基体清洗工艺研究[J].超硬材料工程，2017，29(3)：36-39.

TQ164

A

1673-1433(2017)03-0036-04