隨著科技的不斷進步，光學鏡片在各種領域中的應用越來越廣泛。要保證光學鏡片的高質量，清洗工藝顯得尤為重要。尤其是在鏡片拋光、加工、運輸等過程中，鏡片表面容易受到污染，影響后續的鍍膜質量。傳統的手工清洗方式存在效率低、清潔度差等問題，因此，超聲波清洗技術逐漸成為主流。

超聲波清洗光學玻璃的原理與方法

在光學領域，玻璃表面的潔凈度直接影響光學元件的性能和使用壽命。超聲波清洗技術因其高效、精細的特點，廣泛應用于光學玻璃的清洗。

超聲波清洗的原理

超聲波清洗利用高頻聲波在液體中傳播產生的空化效應來清潔物體表面。其工作原理包括以下幾個步驟：

空化效應： 超聲波在液體中傳播時會產生無數微小的氣泡，這些氣泡在壓力變化下迅速形成和破裂，產生局部的高溫高壓沖擊波。

微小沖擊： 氣泡破裂時釋放的能量能夠剝離和分散附著在光學玻璃表面的污垢和雜質。

徹底清潔： 空化效應可以深入到光學玻璃表面的微小縫隙和不規則部位，確保清洗徹底。

超聲波清洗光學玻璃的主要工藝

IPA工藝

IPA(異丙醇)工藝包括洗滌、漂洗、脫水和干燥四個步驟。洗滌過程可能先用溶劑清洗，再用乳化劑溶解溶劑，隨后進行水基清洗。漂洗過程通過流水去除鏡片表面的清洗劑和污物。脫水階段利用超聲波作用使IPA和純水混溶，迅速去除鏡片表面的水分。最后在IPA蒸汽干燥槽中進行干燥，IPA蒸汽冷凝液化沖刷鏡片表面，直到鏡片表面溫度與蒸汽溫度相同，完成干燥。

純水工藝

純水工藝包括洗滌、漂洗和干燥三個步驟。干燥過程分為熱純水慢提拉和冷純水甩干兩種方式。熱純水慢提拉方式利用純水的高表面張力，在高溫下迅速脫水并干燥鏡片。冷純水甩干方式則通過離心分離將鏡片表面的純水甩干。這種方式適合對鏡片清潔度要求不高的情況，同時節省場地和IPA使用。

超聲波清洗光學玻璃的方法流程

為了確保光學玻璃的清洗效果，具體操作方法需要精確控制，包括以下幾個步驟：

1. 選擇合適的清洗劑

光學玻璃清洗過程中，需要選擇適合的清洗劑。一般推薦使用中性或弱堿性水基清洗劑，以避免對玻璃表面造成腐蝕或損傷。根據具體污垢類型，可以選擇添加劑增強清洗效果。

2. 設置清洗參數

頻率選擇： 超聲波頻率通常選擇在40kHz到80kHz之間，高頻超聲波適合精細和柔和的清洗。

溫度控制： 一般清洗液溫度控制在30℃到60℃之間，適當的溫度可以提高清洗效率。

時間控制： 清洗時間視具體情況而定，通常為5到20分鐘。過長的清洗時間可能會對玻璃表面產生不良影響。

3. 清洗流程

預清洗： 將光學玻璃放入清洗槽中，進行初步的預清洗以去除大部分表面污垢。

超聲波清洗： 將光學玻璃放入超聲波清洗槽中，設置好頻率、溫度和時間，啟動超聲波清洗機。

漂洗和干燥： 清洗完成后，將光學玻璃取出，用純凈水進行漂洗，去除殘留的清洗劑。隨后，使用無塵布或氣體干燥設備對玻璃進行干燥，避免水漬和殘留物的再次污染。

4. 注意事項

純水機的選擇：光學玻璃清洗對純水的水質要求極高，通常電阻率應在15兆歐以上，以避免水印和白點現象。對于亞克力等塑料鏡片，電阻率要求稍低。市場上的純水機主要采用RO膜過濾和陰陽樹脂混床電離方式，其中雙混床罐的純水機可交替使用，避免生產中斷。更先進的RO膜+EDI系統可以保持水質穩定，盡管成本較高，但從長遠來看更劃算。對于光學玻璃廠，建議選擇半噸、一噸或更大容量的純水機，并將其放置在超聲波清洗機附近，以免影響水質。

清洗工藝的選擇：清洗工藝應根據玻璃表面污垢的不同原因進行調整。清洗白玻和絲印后玻璃應分開，調整清洗時間、溫度和洗劑濃度。特別是平磨后白片玻璃，應及時進行超聲波清洗，中間停留時間不宜過長。對于特殊情況，如脫墨返工的玻璃，應在清洗前進行藥水處理。絲印后的玻璃在清洗時需特別注意，避免油墨變色、翹邊、脫落或缺陷。可通過調整清洗劑的PH值、降低超聲波功率和清洗水溫來達到理想的清洗效果。

應用實例

1. 光學鏡片清洗

光學鏡片在生產過程中會附著各種微小顆粒和油脂，超聲波清洗能夠高效去除這些污染物，確保鏡片的光學性能。

2. 精密光學儀器部件清洗

超聲波清洗技術也廣泛應用于精密光學儀器部件的清洗，如光學棱鏡、光學濾波片等，保證其表面的潔凈度和性能。