車の細かい部分を洗浄する超音波洗浄機（型式：UWM-V3）

自動車小物部品洗浄用超音波洗浄機（型式：UWM-V3）の技術仕様 – CNC VINA

自動車小型部品用超音波洗浄機の構造と洗浄原理

自動車小型部品用超音波洗浄機は、加工・製造・組立工程において、部品表面に付着した油脂、汚れ、金属切粉、残留物、その他の異物を除去するために設計された産業用洗浄装置です。本機は、高圧洗浄液噴射技術と超音波洗浄技術を組み合わせています。この組み合わせにより、洗浄性能を高め、特に複雑な形状、多くの角部、ドリル穴、ねじ穴、または通常の洗浄方法では洗浄しにくい箇所を持つ部品に対して高い洗浄効果を発揮します。

自動車小型部品用超音波洗浄機の構造

製品の仕様や洗浄工程に応じて、洗浄機は複数の工程を組み合わせた構成にすることができます。一般的な自動車小型部品用超音波洗浄システムは、以下の主要な構成部品で構成されています。

• コンベアシステム： 部品を機械内部へ搬送し、各工程を順番に通過させ、洗浄が完了した製品を機械外部へ搬出します。コンベア速度は、必要な洗浄時間や生産能力に合わせて調整することができます。
• 洗浄槽： 洗浄液を貯留し、洗浄工程を行う部分です。洗浄槽には加熱システムを搭載することができ、油脂や汚れの種類、部品の材質などに適した洗浄液温度を維持します。
• 超音波発振システム： 超音波発振器と、洗浄槽内に配置された超音波振動子で構成されています。高周波の振動を発生させ、洗浄液中にエネルギーを伝えることで、部品表面に付着した汚れを剥離・除去します。
• 高圧噴射洗浄システム： ポンプとノズルを使用して、高圧の洗浄液を部品表面に直接噴射します。強い噴射流によって、油脂、汚れ、金属切粉、その他の付着物を効果的に除去します。
• すすぎ洗浄システム： 主洗浄工程の後、部品を清水または専用の洗浄液ですすぎ洗浄する工程です。部品表面に残った洗浄液や汚れを除去します。
• エアブローシステム： 高速のエアを部品表面、隙間、穴、凹部などに吹き付け、水分や洗浄液を除去します。この工程により、機械から搬出される前の製品に残る水分を低減します。
• 洗浄液ろ過・循環システム： 使用後の洗浄液をろ過し、汚れ、金属切粉、その他の異物を除去したうえで洗浄槽へ循環させます。これにより、洗浄液の消費量を抑えながら、安定した洗浄性能を維持します。
• 電気制御盤・制御システム： コンベア、ポンプ、超音波発振器、加熱装置、エアブローファンなどの各機器を制御します。洗浄時間、温度、コンベア速度、運転モードなどの各種パラメータを、製品や生産条件に応じて設定することができます。

超音波洗浄の原理を簡単に理解すると次のようになります。

超音波とは、人間の耳で聞くことができる可聴周波数の上限を超える高い周波数の音波を指します。この上限は個人差がありますが、一般的には約20,000 Hz（20 kHz）です。一方、超音波とは反対に、人間の可聴範囲の下限（一般的に約20 Hz）よりも低い周波数の音は、**超低周波音（低周波音）**と呼ばれます。

では、なぜ超音波によって複雑な形状の部品を洗浄することができるのでしょうか。

超音波を洗浄液に伝えると、液体中の圧力が連続的に変化し、圧縮と膨張が繰り返されます。圧力が低くなる領域では、液体中に非常に小さな気泡が発生します。これらの気泡は非常に短時間で急速に成長・崩壊し、その際に局所的な衝撃波や強い液体の流れを発生させます。この現象は、一般に**「キャビテーション（空洞現象）」**と呼ばれています。

超音波の周波数は非常に高いため、これらの微細な気泡は非常に短い時間で発生と崩壊を繰り返します。気泡の崩壊によって発生する衝撃波や微細な液流が、部品表面に付着した油脂、汚れ、金属切粉などを剥離・除去します。

この作用は、目に見えない無数の**「小さなブラシ」**が部品の表面を高速かつ強力に洗浄するようなものとイメージすることができます。そのため、複雑な表面形状を持つ部品だけでなく、深いねじ穴、ドリル穴、狭い隙間、溝、リブなど、通常の洗浄方法では届きにくい箇所にも洗浄液が入り込み、効率的に汚れを除去することができます。

超音波洗浄器の優れた特徴:

• 製品の角、深い穴、ネジ穴などを徹底的に洗浄します。
• 連続循環洗浄で高効率、洗浄速度58秒/詳細トレイ1枚。
• フィルターポンプシステム：10mmフィルター、オイルスキマー。洗浄が必要なグリースを多く含む製品や自動車の小型部品の場合、フィルターシステムによりタンク内に混入したグリースを分離し、洗浄時にきれいな水が確保されます。フィルター交換を促すフィルター目詰まり警報装置が付いています。
• 循環ろ過を使用すると節水になります。

一部の複雑な構造の製品はCNCVinaが設計・製造した超音波洗浄機で洗浄します。

超音波洗浄機の運転工程

洗浄する部品を、コンベアシステムの入口にある供給トレイにセットします。機械が稼働すると、コンベアが部品を載せたトレイを自動で搬送し、機械内部の各処理工程を順番に通過させます。洗浄・乾燥・冷却のすべての工程が完了すると、部品はコンベアの出口まで搬送され、作業者が製品を取り出すか、次の生産工程へ移します。洗浄工程は、主に粗洗浄、仕上げ洗浄、エアブロー乾燥、自然冷却の4工程で構成されています。

ステップ1：粗洗浄

粗洗浄は最初の洗浄工程であり、部品表面に付着した油脂、汚れ、金属切粉、その他の異物を大部分除去することを目的としています。

1回目 – 高圧洗浄液噴射：部品に対して洗浄液を高圧で直接噴射します。強い洗浄液の流れによって、油脂、汚れ、比較的大きな付着物などを素早く吹き飛ばし、除去します。

2回目 – 超音波洗浄：高圧洗浄後、部品は超音波洗浄エリアへ搬送されます。洗浄液中に超音波を伝えることでキャビテーション現象を発生させ、部品表面に残った汚れを剥離・除去します。特に、ドリル穴、ねじ穴、隙間、溝、角部など、通常の洗浄方法では届きにくい箇所の洗浄に効果を発揮します。

ステップ2：仕上げ洗浄

粗洗浄工程の後、部品は仕上げ洗浄エリアへ搬送されます。この工程では、粗洗浄後に残った油脂や微細な汚れをさらに除去し、製品の清浄度を高めます。

1回目 – 超音波洗浄：部品を洗浄液中で超音波洗浄します。キャビテーションによる作用によって、部品の複雑な形状や細かな部分に残った微細な汚れや薄い油膜などを効果的に除去します。

2回目 – 高圧洗浄液噴射：超音波洗浄後、洗浄液を部品全体に高圧で噴射します。この工程により、超音波洗浄によって剥離した汚れを洗い流し、乾燥工程へ移る前に部品表面を再度洗浄します。

ステップ3：エアブロー乾燥

2段階の洗浄工程が完了した部品は、エアブロー乾燥エリアへ搬送されます。

高速のエアを部品表面に直接吹き付け、表面に付着した水分や洗浄液を除去します。特に、ドリル穴、ねじ穴、隙間、凹部などに残った液体の除去にも効果を発揮します。

エアブロー工程により、機械から搬出される前の製品に残る水分を低減します。

ステップ4：自然冷却

エアブロー乾燥後、部品はシステムの最終エリアへ搬送され、自然冷却されます。

このエリアでは、製品を周囲の環境下に置くことで、温度を徐々に適切なレベルまで低下させます。その後、作業者が製品を取り出すか、次の工程へ搬送します。

自然冷却を行うことで、洗浄工程直後の部品が高温のままになることを抑え、製品の検査、梱包、次工程での加工などを行いやすくします。

高圧洗浄と超音波洗浄を2段階の洗浄工程に組み合わせることで、部品に付着した油脂、汚れ、異物などの除去性能を高めるとともに、通常の噴射洗浄だけでは洗浄しにくい複雑な形状や細かな箇所の洗浄にも対応します。

自動車小型部品用超音波洗浄機の用途

自動車小型部品用超音波洗浄機は、機械部品、各種コンポーネントなど、さまざまな産業分野の製品の洗浄に使用されています。

超音波洗浄機は、小型部品や自動車・二輪車の部品の洗浄だけでなく、以下のような分野にも応用されています。

医療分野：医療用器具や医療機器の表面に付着した汚れ、錆、薬品などの洗浄に使用されます。

食品分野：食品工場で使用される容器、箱、トレイなどの洗浄や、野菜・果物などの洗浄工程にも応用できます。

産業・機械分野：機械部品や金属加工製品に付着した油脂、汚れ、錆などの除去に使用されます。特に、小型部品や複雑な表面形状、多数のリブ、溝などを持つ製品の洗浄に適しており、工場の製品洗浄工程の自動化と生産性向上に貢献します。

自動車小型部品用超音波洗浄機は、自動車部品、機械部品などの製造企業や、高い洗浄品質が求められる部品の洗浄工程に適した産業用洗浄ソリューションです。高圧洗浄液噴射技術と超音波洗浄技術を組み合わせることで、部品表面に付着した油脂、汚れ、金属切粉、その他の異物を効果的に除去するとともに、ドリル穴、ねじ穴、隙間、溝、角部などの複雑な箇所も効率よく洗浄することができます。自動化された粗洗浄、仕上げ洗浄、エアブロー乾燥、自然冷却の工程により、洗浄作業を連続的かつ安定して行うことができ、手作業への依存を低減します。さらに、自動コンベア、洗浄液のろ過・循環システム、オイルセパレーター、制御システムを備えることで、生産ラインに求められる処理能力に対応し、運用コストの最適化にも貢献します。小型部品の洗浄工程を自動化したいとお考えでしたら、ぜひCNC VINAまでお気軽にお問い合わせください。 お客様の製品や生産条件に適した洗浄システムについてご提案し、最適なソリューションとお見積もりをご案内いたします。

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