JPH081115A

JPH081115A - 精密部品の洗浄方法

Info

Publication number: JPH081115A
Application number: JP14132794A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Miyazaki; 克則宮崎
Original assignee: SANKOOLE KK
Current assignee: SANKOOLE KK
Priority date: 1994-06-23
Filing date: 1994-06-23
Publication date: 1996-01-09
Anticipated expiration: 2014-03-17
Also published as: JP2872573B2

Abstract

(57)【要約】【目的】被洗浄部品の表面等に切粉が付着したままの
状態になることによる品質不良の防止と、強制洗浄装置
のコンパクト化。【構成】密封器室内に収納されている被洗浄部品に、
所定の時間的周期で噴射方向を少なくとも１回以上反転
させながら砥粒と水溶性防錆剤を水、アルコール又は水
とアルコールの混合液中に分散させた洗浄液を噴射し、
付着している切粉や塵埃を強制的に洗浄除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は精密部品の洗浄方法に関
するものであり、詳細には、ステンレス鋼、炭素鋼ある
いはアルミニウム等の金属材料からなる精密切削部品の
表面に付着している微細な切粉や塵埃等を除去するため
の強制洗浄手段を提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】ステンレス鋼、炭素鋼、軟鉄、アルミニ
ウムあるいはアルミニウム合金等の金属材料からなる精
密切削部品の表面に付着している微細な切粉や塵埃を除
去するための洗浄手段として、例えば特公平４−４５２
２５号公報に記載する超音波洗浄装置や水またはエアの
吹付けを利用する流体噴射装置などが知られている。

【０００３】また、前記精密切削部品の表面や微細穴に
発生している微細なバリや、これらの部分に付着してい
る切粉の除去手段として電解加工や砥粒流動加工が知ら
れている。

【０００４】電解加工は、予め成型した加工用ツールを
陰極とし、被加工物を陽極とし、両者を僅かな間隔を隔
てて対向させた状態で前記間隙へ加圧電解液を高速で流
下させ、直流電流を流しながら前記加工用ツールを被加
工物に進入させ、被加工物を電気分解によって主とて金
属水酸化物として電解液中に溶出させる表面加工方法で
ある。

【０００５】一方、砥粒流動加工は、粘土状の高分子材
料を媒体として砥粒を包み込んだ粘弾性研摩剤で被加工
物の表面や穴に発生しているバリを除去するバリ取り加
工方法である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】特に半導体などに用い
られる精密部品に於ては異物の付着は即不良原因となる
ため部品を高度に清浄化することが要望されている。し
かしながら従来の流体噴射方式では、被洗浄部品に対し
て水又はエアが一方向から噴射されるため、被洗浄部品
の形状によっては洗浄媒体の吹付けが充分に行われない
部分が残り、洗浄効果が阻害されることが少なくない。

【０００７】また、電解加工方式や砥粒流動加工方式を
採用した場合には、装置が複雑、かつ、大型化すること
によって加工コストが高騰するほか、被加工物の形状が
複雑な場合あるいは被加工物に微細な穴がある場合、１
工程での処理が困難になり、生産性が低下してしまう。
更に、被加工物に寸法や形状の変化があった場合、加工
装置の仕様と運転条件を前記変化に対応して変更する必
要があり、インデックスの低下が著しい。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題の解決手段とし
て本発明は、上下両端面に洗浄液の流入口と流出口を開
口させた上下２分割型の密封器室内に被洗浄部品を封入
し、この密封器室に連設された洗浄液供給装置から前記
流入口及び流出口を通して前記密封器室内に砥粒と水溶
性防錆剤を水、アルコールまたは水とアルコールの混合
液中に分散させた洗浄液を導入し、前記流入口と流出口
の間で洗浄液の流入・流出方向を少なくとも１回以上反
転させながら所定時間に亘って洗浄処理した後、前記密
封器室から取出した被洗浄部品を水洗することを特徴と
する精密部品の洗浄方法を提供するものである。

【０００９】砥粒として適量の防錆剤と共に洗浄液中に
配合するアルミナ、ダイヤモンドあるいは炭化珪素の微
細粒子は、平均粒径を０．１μｍ乃至１０μｍの範囲に
設定し、洗浄液に対する配合量は０．２乃至１０重量パ
ーセントに調整する。

【００１０】また、密封器室内に導入する洗浄液の圧力
は、被洗浄部品の形状と寸法に応じて５乃至１５０ｋｇ
／ｃｍ²の範囲に設定する。

【００１１】

【作用】密封器室内に被洗浄部品を封入し、密封器室の
上下両端面に対向配置状態で設けられた流入口と流出口
から密封器室内に洗浄液を噴射することによって、被洗
浄部品の表面や微細穴内に付着している切粉や塵埃を強
制洗浄する。この際、被洗浄部品に対する洗浄液の噴射
方向を所定の時間的周期で１回以上反転させ、これによ
って従来生じ勝ちであった洗浄不良を解消する。

【００１２】

【実施例】以下、図１を参照しながら本発明の一具体例
を説明する。

【００１３】強制洗浄装置（２０）は、内部に被洗浄部
品（１２）の収納空間（１６）を形成し、シーリング部
材（１１）を介して上下１対に密封接合される上側治具
（９）と下側治具（１０）に流路切替弁、例えば三方弁
Ｖ₁、Ｖ₂、Ｖ₃を介して洗浄液の供給管路（１５）、
（１４）、（２）、（３）、（５）と排出管路（４）
（６）（７）を接続することによって、被洗浄部品（１
２）の収納空間（１６）内への洗浄液の噴射方向が上側
治具（９）側と下側治具（１０）側に交互に切替わる強
制洗浄手段を形成している。

【００１４】洗浄液供給管路（１５）の上流側には洗浄
液の圧送ポンプＰと洗浄液貯槽（１）が接続されてお
り、これに対応して排出管路（７）の下流側には、使用
済み洗浄液の回収槽（８）が接続されている。

【００１５】そして、洗浄処理途上で被洗浄部品（１
２）の収納空間（１６）内へ噴射される洗浄液の供給方
向を所定の時間的周期で２回以上反転させるため、前記
三方弁Ｖ₁、Ｖ₂、Ｖ₃にはタイマー、継電器等を組込ん
だ流路切替回路（図示省略）が接続されている。尚、参
照符号Ｍは洗浄液圧送ポンプＰの駆動モータを示す。

【００１６】図１に示す強制洗浄装置（２０）では、被
洗浄部品（１２）の収納空間（１６）内への洗浄液の噴
射方向を、３個の三方弁Ｖ₁、Ｖ₂、Ｖ₃で切替えている
が、洗浄液噴射方向の切替え手段はこれに限定されるも
のではなく、種々の変形例を実施することができる。例
えば、上側治具（９）及び下側治具（１０）の器壁面
に、洗浄液の導入用管路と排出用管路をそれぞれ分離状
態で接続し、これらの導入用管路と排出用管路に回転方
向を正逆２通りに切替えられる単一のモータと圧送ポン
プを組込むことによって洗浄液噴射方向の交互変換手段
を形成することも可能である。

【００１７】洗浄液は、水、アルコールまたは水とアル
コールの混合液中に適量の水溶性防錆剤を溶解させると
共に、アルミナ、ダイヤモンドあるいは炭化珪素の微細
粒子からなる砥粒を分散させた分散液であって、砥粒の
平均粒径は、被洗浄部品（１２）の表面や微細穴の内面
に付着している切粉の材質や大きさに応じて調整する。

【００１８】本発明の好ましい実施態様においては、前
記砥粒の平均粒径を０．１μｍ乃至１０μｍの範囲に設
定し、かつ、その配合量を前記洗浄液の０．２乃至１０
重量パーセントをしめるように調整する。

【００１９】砥粒の平均粒径が０．１μｍ未満である場
合には所期の切粉除去効果が得られず、平均粒径が１０
μｍを上回ると、洗浄液の噴射ノズルが詰まったり摩耗
が激しくなる等の障害が発生し、被洗浄部品（１２）の
表面に砥粒が残り易くなる。

【００２０】また、被洗浄部品（１２）の収納空間（１
６）、換言すればシーリング部材（１１）によって上下
１対に密封接合された上側治具（９）と下側治具（１
０）の中空器室（１６）内に噴射される洗浄液の圧力
は、５乃至１５０ｋｇ／ｃｍ²の範囲に設定する。一般
的には、被洗浄部品（１２）に穴（１３）が設けられて
いる場合、穴径が小さい程洗浄液の噴射圧力を高めに設
定する。

【００２１】砥粒を分散させた洗浄液中には、前記砥粒
と共に水溶性の防錆剤を適量配合する。防錆剤の配合量
は、水、アルコールあるいは水とアルコールの混合液中
１乃至２０重量パーセントをしめるように調整する。水
溶性防錆剤としては被洗浄部品（１２）が、炭素鋼また
は軟鉄製である場合は、例えばニューパックＷ（日新工
油株式会社製）を使用する。

【００２２】洗浄液の噴射方向を所定の時間的周期で１
回以上反転させながら被洗浄部品（１２）に強制洗浄処
理を施こした後、上側治具（９）と下側治具（１０）間
の密封状態を解除して強制洗浄装置（２０）内から被洗
浄部品（１２）を取出し、別設の（図示していない）水
洗工程で最終の洗浄処理を施こす。

【００２３】以下、図１を参照しながら本発明の具体例
を記述する。

【００２４】下側治具（１０）上に被洗浄部品（１２）
を載置した後、上側治具（９）を下降させることによっ
て強制洗浄装置（２０）の密封器室（１６）内に被洗浄
部品（１２）を封入する。

【００２５】平均粒径１μｍのアルミナ微細粒子１重量
パーセントと水溶性防錆剤３重量パーセントとを９６重
量パーセントの水中に分散させた洗浄液を用意する。

【００２６】先ず、三方弁Ｖ₁と三方弁Ｖ₃を操作して洗
浄液供給管路（１５）（１４）（５）間を連通させると
共に上流側の洗浄液排出管路（６）を閉鎖し、これと同
時に三方弁Ｖ₂を操作して下流側の洗浄液排出管路
（４）を開口状態に保持する。

【００２７】駆動モータＭを起動し、圧送ポンプＰで圧
力を７０ｋｇ／ｃｍ²に調整され、洗浄液貯槽（１）内
に貯えられている洗浄液を供給管路（１５）（１４）
（５）を通して１．２秒間に亘って強制洗浄装置（２
０）の密封器室（１６）内に導入する。洗浄処理によっ
て発生した切粉含有洗浄液は、管路（３）、三方弁Ｖ₂
及び排出管路（４）を通って共通の排出管路（７）内に
送り出され、その下流側に接続されている回収槽（８）
内に廃液として貯留される。

【００２８】前記１．２秒間の１次強制洗浄動作が終了
した段階で強制洗浄装置（２０）の密封器室（１６）内
への洗浄液の導入方向及び排出方向を反転させて２次強
制洗浄動作を続行する。即ち、三方弁Ｖ₁とＶ₂の開口位
置と閉鎖位置を前記１次強制洗浄動作時と逆転させ、洗
浄液供給管路（１５）（２）（３）間を連通させると共
に下流側の洗浄液排出管路（４）を閉鎖し、これと同時
に三方弁Ｖ₃を操作して上流側の洗浄液排出管路（６）
を開口状態に保持する。駆動モータＭを再起動し、圧送
ポンプＰで圧力を７０ｋｇ／ｃｍ²に調整され洗浄液貯
槽（１）内に貯えられている洗浄液を供給管路（１５）
（２）（３）を通して１、２秒間に亘って前記密封器室
（１６）内に導入する。洗浄処理によって発生した切粉
含有洗浄液は、管路（５）、三方弁Ｖ₃及び排出管路
（６）を通って共通の排出管路（７）内に送り出され、
その下流側に接続されている回収槽（８）内に廃液とし
て貯留される。

【００２９】前記洗浄動作は、噴射方向を互いに反対方
向に切替えながら各２回繰返し、被洗浄部品（１２）の
強制洗浄処理を終了する。

【００３０】この後、原位置に向けて上側治具（９）を
上昇させ、上側治具（９）と下側治具（１０）間の密封
状態を解除し、強制洗浄装置（２０）の密封器室（１
６）内から被洗浄部品（１２）を取出す。これに続いて
別設の水洗工程で被洗浄部品（１２）に最終の洗浄処理
を施こす。

【００３１】

【発明の効果】被洗浄部品（１２）に対する洗浄液の噴
射方向を所定の時間的周期で少なくとも１回以上反転さ
せることによって、被洗浄部品（１２）の表面や穴（１
３）内が確実に洗浄され、切粉や塵埃の洗い流し不良に
起因する品質欠陥が略皆無になる。

【００３２】また、超音波洗浄方式、砥粒流動加工方
式、電解加工方式等で問題とされていた装置の複雑化や
大型化等が回避され、生産性の向上と加工コストの節減
に対しても顕著な効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の実施に好適な強制洗浄装置の一部
破断正面図。

【符号の説明】

１洗浄液貯槽２洗浄液供給管路３洗浄液供給管路４洗浄液排出管路５洗浄液供給管路６洗浄液排出管路７洗浄液の共通排出管路８洗浄液回収槽９上側治具１０下側治具１１シーリング部材１２被洗浄部品１３被洗浄部品の穴１５洗浄供給管路１６密封器室Ｖ₁ 三方弁（流路切替弁）Ｖ₂ 三方弁（流路切替弁）Ｖ₃ 三方弁（流路切替弁）Ｐ圧送ポンプＭ駆動モータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上下両端面に洗浄液の流入口と流出口を
開口させた上下２分割型の密封器室内に被洗浄部品を封
入し、この密封器室に連設された洗浄液供給装置から前
記流入口及び流出口を通して前記密封器室内に砥粒と水
溶性防錆剤を水、アルコールまたは水とアルコールの混
合液中に分散させた洗浄液を導入し、前記流入口と流出
口の間で洗浄液の流入・流出方向を少なくとも１回以上
反転させながら所定時間に亘って洗浄処理した後、前記
密封器室から取出した被洗浄部品を水洗することを特徴
とする精密部品の洗浄方法。
【請求項２】前記洗浄液中に分散される砥粒を平均粒
径０．１μｍ乃至１０μｍのアルミナ、ダイヤモンド、
または炭化珪素などの微細粒子から選択し、かつ、その
配合量を前記洗浄液の０．２乃至１０重量パーセントを
占めるように調整したことを特徴とする請求項１記載の
精密部品の洗浄方法。
【請求項３】前記密封器室内に導入する前記洗浄液の
圧力を５乃至１５０ｋｇ／ｃｍ²の範囲に設定したこと
を特徴とする請求項１記載の精密部品の洗浄方法。