技术领域
[0001] 本
发明有关于一种应用于工件清洗领域的清洗技术，尤其是指一种清洗工件的方法及设备、无气孔轮胎活络模具的清洗方法及设备。
背景技术
[0002] 目前，我国一些工矿企业所采用的清洗方法主要是化学清洗、机械清洗、高压
水清洗、
干冰清洗、
激光清洗等。
[0003] 化学清洗包括
有机溶剂法、熔融法、
酸洗法、
碱洗法等，长期使用上述方法会造成工件
腐蚀，从而直接影响产品的外观和
质量，对环境还有一定的污染。
[0004] 机械清洗包括手工
研磨、沙砾研磨等，机械洗法避免了化学腐蚀，但多次研磨清洗后会导致工件
精度下降，且会造成粉尘污染。
[0005] 高压水清洗是通过动
力装置使高压
柱塞泵产生高压水来冲洗物体表面，将污垢剥离、冲走，压力小清洗不彻底，压力大会对工件造成损伤并加重操作者的劳动强度和安全
风险。
[0006] 干冰清洗是干冰颗粒在高压气流中
加速，冲击要清洗的表面，使干冰颗粒在冲击瞬间
气化，由于干冰颗粒与清洗表面间的
温度差，就发生热冲击现象，材料温度降低、脆性增大，干冰颗粒能够将污垢层
冲击破碎，但干冰作为一种固体二
氧化
碳流动性差，对于工件边
角的清洗上效果不理想，尤其对工件内腔几乎无法清洗。
[0007] 激光清洗是利用工件基体物质与表面附着的污垢对某一
频率的激光
能量吸收系数的差别，使激光能量充分被表面附着的污垢所吸收，从而受
热膨胀直至气化，以达到清洗的目的，其高效、环保，但细微的缝隙及工件内腔因能量衰减或触及不到几乎无法清洗，但清洗成本很高且清洗后的工件表面存在色差。
[0008] 以上清洗方式针对于工件表面的清洗均有一定的效果，且各有利弊，但对于工件上微细的孔、槽、缝隙处的清洗效果都不好，尤其是毫米以下如微米、
纳米级的缝隙、孔槽处的清洗无明显效果。
发明内容
[0009] 本发明的目的是提供一种清洗工件的方法及设备，不仅可将工件表面的污垢清洗掉，而且在工件上微米级或纳米级的缝隙的清洗上取得了重大突破，本发明具有成本低、清洗简单、污垢去除彻底等特点。
[0010] 本发明的另一目的是提供给一种无气孔轮胎活络模具的清洗方法及设备，不仅可将无气孔轮胎活络模具表面的污垢清洗掉，而且在无气孔轮胎活络模具上微米级或纳米级的缝隙的清洗上取得了重大突破，本发明具有成本低、清洗简单、污垢去除彻底等特点。
[0011] 本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：
[0012] 本发明提供一种清洗工件的方法，该方法包括：
[0013] 将工件加热到某一预设的温度；
[0014] 将水基溶液施加在工件上，水基溶液瞬间
汽化，在各冲击点形成微爆，将污垢从工件上剥离，实现工件的清洗。
[0015] 在优选的实施方式中，所述水基溶液是采用喷淋的方式施加到工件上的。
[0016] 在优选的实施方式中，所述温度为100℃～600℃。
[0017] 在优选的实施方式中，所述水基溶液为防锈蚀、防腐蚀的水基有机溶液。
[0018] 在优选的实施方式中，若所述工件内有空腔，采取从内向外的方式进行清洗，且所述工件处于开放或半开放的状态。
[0019] 在优选的实施方式中，在加热前先将加热炉内充满惰性气体如氩气，以达到保护工件氧化的目的。
[0020] 在优选的实施方式中，先将所述工件放入一个密闭的结构，利用抽
真空装置将所述密闭的结构抽真空后，再对所述工件进行真空加热。
[0021] 在优选的实施方式中，在加热前先在所述工件表面进行氧化防护处理。
[0022] 在优选的实施方式中，所述工件为无气孔轮胎活络模具。
[0023] 本发明还提供一种清洗工件的设备，所述设备包括加热装置及清洗装置，所述加热装置将工件加热到一预定的温度范围；所述清洗装置将水基溶液施加到工件上，水基溶液瞬间汽化，在各冲击点形成微爆，将污垢从工件上剥离，实现工件的清洗。
[0024] 在优选的实施方式中，所述加热装置包括加热炉，所述加热炉的下方设有滑轨，所述滑轨上可移动的设有运输车，所述工件放置在所述运输车上。
[0025] 在优选的实施方式中，所述加热装置具有能密闭的结构，所述能密闭的结构由所述加热炉的炉腔及分别密封设置在所述炉腔的进口端和所述炉腔的出口端的两扇炉
门组成；所述清洗工件的设备还包括能对所述加热装置抽真空的抽真空装置，先利用所述抽真空装置对所述炉腔抽真空后，再对所述工件进行真空加热。
[0026] 在优选的实施方式中，所述清洗工件的设备还包括温控装置，所述温控装置与所述加热装置相连，所述温控装置控制所述加热装置将所述工件加热到预定的温度范围并保持该温度范围。
[0027] 在优选的实施方式中，所述加热装置及所述温控装置与所述清洗装置分开设置，所述清洗工件的设备还包括送料装置，所述送料装置将加热后的所述工件运送到所述清洗装置进行清洗。
[0028] 在优选的实施方式中，所述送料装置包括送料滑轨，所述清洗工件的设备具有外
框架，所述加热装置位于所述外框架的一端，所述清洗装置位于所述外框架的另一端，所述送料滑轨连接在所述外框架的顶部，其位于所述加热装置与所述清洗装置之间，所述送料滑轨上可移动地连接有送料托盘。
[0029] 在优选的实施方式中，所述清洗工件的设备还包括沿所述送料装置设置的保温墙，以在送料过程中对工件进行保温且对操控人员进行防护。
[0030] 在优选的实施方式中，所述清洗装置包括水箱、泵送装置、液压箱和喷淋器，所述泵送装置将所述水基溶液从水箱输送到所述喷淋器，所述液压箱控制并实现各种清洗动作。
[0031] 在优选的实施方式中，所述清洗装置还包括清洗室，所述喷淋器可移动地连接在所述清洗室内，所述清洗室内还设有用于放置所述工件的托盘。
[0032] 在优选的实施方式中，所述喷淋器包括相对设置的两个喷头，两个所述喷头分别连接有水
管接头，所述水管接头与所述泵送装置相连。
[0033] 在优选的实施方式中，所述清洗装置还包括
过滤器，所述过滤器对水基溶液进行过滤，以符合清洗要求。
[0034] 在优选的实施方式中，所述清洗工件的设备还包括电控箱，所述电控箱为整台设备输送电力。
[0035] 在优选的实施方式中，所述水基溶液为防锈蚀、防腐蚀的水基有机溶液。
[0036] 在优选的实施方式中，所述清洗工件的设备还包括一氧化防护设备，在加热前先在所述工件的表面进行氧化防护处理，之后再送入所述加热装置。
[0037] 在优选的实施方式中，所述工件为无气孔轮胎活络模具。
[0038] 本发明还提供一种无气孔轮胎活络模具的清洗方法，将水基有机溶液从模具的上下孔注入模具，汽化后，通过模具缝隙流出，其是利用如上所述的清洗工件的方法对无气孔轮胎活络模具进行清洗。
[0039] 本发明还提供一种清洗无气孔轮胎活络模具的设备，其包括如上所述的清洗工件的设备，用于对无气孔轮胎活络模具进行清洗。
[0040] 本发明的清洗工件的方法及设备、无气孔轮胎活络模具的清洗方法及设备的特点及优点是：本发明采用高温加水基溶液清洗工件的方法及设备，是先将工件加热到某一较高的温度，再将水基溶液喷淋到工件上完成清洗；当水基溶液喷淋到高温工件上时，水基溶液会迅速
升华变为气体，即瞬间汽化，这样就在冲击点造成“微型爆炸”，从而将污垢从工件上剥离完成清洗。
[0041] 本发明解决的问题是不仅工件表面的污垢可以清洗掉，而且在工件上微米级或纳米级的缝隙的清洗上取得了重大突破，本发明成本低、清洗简单、污垢去除彻底等特点。
附图说明
[0042] 为了更清楚地说明本发明
实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0043] 图1为本发明的清洗工件的方法
流程图。
[0044] 图2为无气孔轮胎活络模具的主视图。
[0045] 图3为无气孔轮胎活络模具的侧视图。
[0046] 图4为本发明的清洗工件的设备的结构示意图。
[0047] 图5为本发明的清洗工件的设备的俯视图。
[0048] 图6为本发明的清洗工件的设备的加热装置的结构示意图。
[0049] 图7为本发明的清洗工件的设备的清洗装置的结构示意图。
[0050] 图8为本发明的清洗工件的设备的清洗装置的喷淋器的结构示意图。
具体实施方式
[0051] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0052] 实施方式一
[0053] 如图1所示，本发明提供了一种清洗工件的方法，该方法包括：
[0054] a)将工件加热到某一预设的温度；
[0055] b)将水基溶液施加在工件上，水基溶液瞬间汽化，在各冲击点形成微爆，将污垢从工件上剥离，实现工件的清洗。
[0056] 具体是，在步骤a中，将工件加热到某一预设的温度，该预设的温度例如为100℃～600℃，优选的，该预设的温度可为350℃，该预设的温度具体视工件的材质、使用的工况及不影响工件
变形和精度的前提下选取，在此不作限制。步骤a是将工件预先加热以使工件达到步骤b)所需的喷淋要求。
[0057] 在本发明中，在步骤a之前还包括步骤a1：先将所述工件放入一个密闭的结构，利用抽真空装置将所述密闭的结构抽真空后，再对所述工件进行真空加热。或者，在另外的实施例中，该步骤a1也可为在加热前先在工件表面进行氧化防护处理，以达到在工件表面形成一层氧化
薄膜层。
[0058] 本发明的步骤a1，加热时采用真空加热或提前在工件表面进行氧化防护处理，是在待清洗的工件各方面精度要求较高的情况下，为避免加热工件带来的工件表面可能氧化的影响而设计的。另外，在其他的实施例中，在加热前可先将加热炉11内充满惰性气体如氩气，以达到保护工件氧化的目的。
[0059] 在步骤b中，施加在工件上的水基溶液为防锈蚀、防腐蚀的水基有机溶液，该水基有机溶液绿色环保、可
回收利用或直接排空处理；进一步的，该水基溶液是采用喷淋的方式施加到工件上的，当水基溶液喷淋到高温的工件上时，水基溶液会迅速升华变为气体，即瞬间汽化，这样就在工件上的各冲击点形成“微型爆炸”，从而将污垢从工件上剥离，完成对工件的清洗。在清洗过程中水基溶液挥发掉了，整个过程没有产生任何二次废物，留下需要收集清理的只是清除下来的污垢。
[0060] 本发明的清洗工件的方法跟干冰清洗法相比，干冰作为一种固体，流动性极差，因此对微细的孔槽、缝隙处的清洗几乎没有作用；而本发明的方法，喷射介质采取的是水基溶液，液体的流动性强，在很短时间即可充满孔槽、缝隙，靠“微爆破”加液体的冲刷力完成清洗，清洗非常干净，效果理想。
[0061] 在本发明的一实施方式中，在步骤b中进行喷淋时，若工件内有空腔，采取从内向外的方式进行清洗，也即，采取从工件的空腔向工件的外表面的方式，对工件的空腔及其内的缝隙进行清洗，清洗效果更佳明显；另外，工件较佳是处于开放或半开放的状态。
[0062] 如图2和图3所示，在一具体的实施例中，该工件为无气孔轮胎活络模具10，该无气孔轮胎活络模具10具有多个内通道101及与内通道101相连通的多个缝隙102，缝隙102连通至无气孔轮胎活络模具10的外表面，内通道101及缝隙102的横截面面积很小，通常在微米级左右，有的甚至在纳米级，当采用喷淋方式清洗该无气孔轮胎活络模具10时，将喷头241插入无气孔轮胎活络模具10两端的与内通道101相连通的开孔内，水基溶液以一定的压力自喷头241喷入内通道101及缝隙102中，水基溶液作为液体流动性很强，在很短时间即可充满所有的内通道101及缝隙102，在“微爆破”加液体的冲刷力的作用下，即可完成清洗无气孔轮胎活络模具10的内通道101及缝隙102中的污垢，将污垢从内通道101及缝隙102的内壁剥离，清洗非常干净。该无气孔轮胎活络模具10在清洗时处于一种开放式或半开放式状态，也即，该无气孔轮胎活络模具10无封闭腔，以避免封闭腔作业带来的危险。
[0063] 本发明的清洗工件的方法，不仅对于工件表面的清洗具有较好的效果，而且对于工件上微细的孔、槽、缝隙处的清洗效果也很好，尤其是毫米以下如微米、纳米级的缝隙、孔槽处的清洗，具有明显效果，具有成本低、清洗简单、污垢去除彻底等优点。
[0064] 实施方式二
[0065] 如图4及图5所示，本发明还提供一种清洗工件的设备，所述设备包括加热装置1及清洗装置2，所述加热装置1将工件3加热到一预定的温度范围；所述清洗装置2将水基溶液施加到工件3上，水基溶液瞬间汽化，在各冲击点形成微爆，将污垢从工件上剥离，实现工件的清洗。
[0066] 具体是，该清洗工件的设备具有外框架9，该外框架9大体呈长方体形，加热装置1位于外框架9的一端，清洗装置2位于外框架9的另一端，加热装置1与清洗装置2沿外框架9的对角相对设置。
[0067] 如图6所示，加热装置1包括加热炉11，加热炉11的下方设有滑轨12，滑轨12上可移动的设有运输车13，工件3放置在运输车13上。通过运输车13将工件3运输至加热炉11内，该加热炉11用于将工件3加热至预定的温度范围。在本发明中，该温度为100℃～600℃，优选的，该预设的温度可为350℃，该预设的温度具体视工件的材质、使用的工况及不影响工件变形和精度的前提下选取，在此不作限制。
[0068] 加热炉11具有炉腔111，炉腔111的进口端和出口端分别密封连接有一扇炉门14，从而两扇炉门14和炉腔111形成一能密闭的结构。进一步的，该清洗工件的设备还包括能对加热装置1抽真空的抽真空装置，该抽真空装置与加热炉11相连，其通过管路与能密闭的结构相连通，先利用该抽真空装置对炉腔111抽真空后，再对通过运输车13运至炉腔111内的工件3进行真空加热。
[0069] 该抽真空装置为
现有技术中已知的装置，其具体结构在此不再赘述。在一实施例中，该抽真空的装置例如可包含一连接管，连接管的一端伸入炉腔111内，其另一端连接一抽
真空泵。本发明设置抽真空装置的好处是，在待清洗的工件3各方面精度要求较高的情况下，为避免加热工件3带来的工件3表面可能氧化的影响而设计的。
[0070] 在另外的实施例中，所述清洗工件的设备还包括一氧化防护设备，在加热前先在工件3的表面进行氧化防护处理，即，在工件3的外表面渗涂一层氧化薄膜层，之后再送入加热装置1。本发明设置氧化防护设备的好处是，在待清洗的工件3各方面精度要求较高的情况下，为避免加热工件3带来的工件3表面可能氧化的影响而设计的。
[0071] 上述抽真空装置及氧化防护设备可在加热工件3前择一选取，也可全部选取，视具体工件3而定，在此不作限定。
[0072] 根据本发明的一个实施方式，所述清洗工件的设备还包括温控装置，所述温控装置与加热装置1相连，该温控装置可控制加热装置1将工件3加热到预定的温度范围并保持该温度范围。该温控装置为现有技术中已知的装置，其具体结构在此不再赘述，在一实施例中，该温控装置例如可为在加热炉11的炉壁不同
位置处设置相应规格的
电阻丝，通过控制电阻丝的温度以控制加热炉11的加热温度并维持该加热温度。
[0073] 根据本发明的一个实施方式，该加热装置1及温控装置与清洗装置2分开设置，该清洗工件的设备还包括送料装置4，该送料装置4用于将加热后的工件3运送到清洗装置2进行清洗。
[0074] 具体是，送料装置4包括送料滑轨41，送料滑轨41连接在外框架9的顶部，其位于加热装置1与清洗装置2之间，该送料滑轨41上可移动地连接有送料托盘42。送料滑轨41为直线滑轨，其连接在外框架9靠近清洗装置2的一侧。
[0075] 在本实施例中，该清洗工件的设备还包括沿送料装置4设置的保温墙5，以在送料过程中对工件3进行保温且对操控人员进行防护。该保温墙5沿加热装置1的加热炉11的出口端两侧设置，并一直延伸至清洗装置2处，工件3自加热炉11内加热后，通过运输车13运输出加热炉11，此时送料托盘42移至运输车13处将工件3夹起并承托出来，之后送料托盘42在送料滑轨41上滑动后，将工件3送至清洗装置2内清洗。
[0076] 根据本发明的一个实施方式，所述清洗装置2包括水箱21、泵送装置22、液压箱23和喷淋器24，泵送装置22可为
液压泵或机械泵，其一端与水箱21相连，另一端与喷淋器
24相连，水箱21中放置有水基溶液，在本发明中，水基溶液为防锈蚀、防腐蚀的水基有机溶液，该水基有机溶液绿色环保、可回收利用或直接排空处理，泵送装置22可将水基溶液从水箱21输送到喷淋器24，液压箱23设置在外框架9内，其位于保温墙5靠近清洗装置2的一端，其用于控制并实现喷淋器24的各种清洗动作。
[0077] 进一步的，该清洗装置2还包括过滤器25，过滤器25连接在泵送装置22与喷淋器24之间，其用于对泵入喷淋器24内的水基溶液进行过滤，以符合清洗要求。
[0078] 如图7所示，该清洗装置2还包括清洗室26，喷淋器24可移动地连接在清洗室26内，该清洗室26内还设有用于放置工件3的托盘261。经送料装置4的送料托盘42运送至清洗装置2的工件3放入托盘261后，通过液压箱23控制喷淋器24的移动，使喷淋器24对准工件3以喷射水基溶液。
[0079] 如图8所示，该喷淋器24包括相对设置的两个喷头241，两个喷头241分别连接有水管接头242，该水管接头242与泵送装置22相连。在本发明中，清洗室26的内壁上固定连接有固定座243，固定座243上连接有导向轨244，喷淋器24在液压箱23的控制下可在导向轨244上滑动设置，以使喷头241对准需要喷淋的工件3。
[0080] 在本发明的一实施例中，该工件3为无气孔轮胎活络模具10，请配合参阅图2和图3所示，该无气孔轮胎活络模具10具有多个内通道101及与内通道101相连通的多个缝隙
102，缝隙102连通至无气孔轮胎活络模具10的外表面，内通道101及缝隙102的横截面面积很小，通常在微米级左右，有的甚至在纳米级，当采用喷淋器24清洗该无气孔轮胎活络模具10时，将喷淋器24的喷头241插入无气孔轮胎活络模具10两端的与内通道101相连通的开孔内，水基溶液以一定的压力自喷头241喷入内通道101及缝隙102中，水基溶液作为液体流动性很强，在很短时间即可充满所有的内通道101及缝隙102，在“微爆破”加液体的冲刷力的作用下，即可完成清洗无气孔轮胎活络模具10的内通道101及缝隙102中的污垢，将污垢从内通道101及缝隙102的内壁剥离，清洗非常干净。该无气孔轮胎活络模具
10在清洗时处于一种开放式或半开放式状态，也即，该无气孔轮胎活络模具10无封闭腔，以避免封闭腔作业带来的危险。
[0081] 根据本发明的一个实施方式，该清洗工件的设备还包括电控箱5，该电控箱5与加热装置1、温控装置和泵送装置22等电连接，该电控箱5用于为整台清洗工件的设备输送电力。
[0082] 本发明的清洗工件的设备，不仅将工件表面的污垢可以清洗掉，而且在工件上微米级或纳米级的缝隙的清洗上取得了重大突破，本发明成本低、清洗简单、污垢去除彻底等特点。
[0083] 实施方式三
[0084] 如图1至图3所示，本发明还提供一种无气孔轮胎活络模具的清洗方法，将水基有机溶液从无气孔轮胎活络模具10的上下孔注入模具的内通道101，汽化后，通过模具缝隙102流出，其是利用实施方式一所述的清洗工件的方法对无气孔轮胎活络模具10进行清洗。
[0085] 实施方式四
[0086] 如图2至图8所示，本发明还提供一种清洗无气孔轮胎活络模具10的设备，其包括实施方式二所述的清洗工件的设备，用于对无气孔轮胎活络模具10进行清洗。
[0087] 以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据
申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。
