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【産業洗浄の基礎】産業洗浄の種類と乾燥方法について

【産業洗浄の基礎】産業洗浄の種類と乾燥方法について

製造業において、洗浄は部品や製品の品質を左右する重要な工程です。特に精密部品や電子部品では、微細な汚れが性能に影響するため、適切な洗浄プロセスの選定が欠かせません。
このコラムでは、実際の製造現場で行われている洗浄方法の種類や、乾燥方法についてご紹介します。

◎関連記事
製造業における洗浄の重要性

産業洗浄にはさまざまな手法があり、汚れの種類やワークに応じて適切な方法を選ぶことが重要です。また洗浄の効率だけでなく、コストや設備の制約、安全性も考慮する必要があります。
代表的な洗浄方法を紹介します。

〈洗浄方法の種類〉

機械的な洗浄

スクラブ洗浄

スクラブ洗浄

回転ブラシで表面を磨きながら汚れを除去します。ブラシ・スポンジの摩擦で異物を掻き出し、流水で洗い流します。洗浄効果を高めるためには、素材や汚れに適した洗浄材の選定が重要です。
洗浄材に、親水性と柔軟性に優れたPVAスポンジを選定することで、異物を効果的に除去し、高精度な洗浄を実現することができます。

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回転バレル洗浄

回転バレル洗浄

バレル内で部品を回転させながら洗浄液に浸漬し、均一に洗浄します。一度に多くの部品を処理できるため、大量洗浄に適しています。
細部の汚れ除去には、超音波洗浄との併用が効果的です。

揺動・振動洗浄

揺動・振動洗浄

洗浄液に浸漬した状態で揺れや振動を加え、汚れを浮かせて除去します。
精密機器などの繊細な部品にも適用でき、他の洗浄方法と組み合わせることで、より効果的な洗浄が可能になります。

液体を利用した洗浄

高圧ジェット洗浄

高圧ジェット洗浄

加圧した洗浄液をノズルから噴射し、物理的な衝撃で汚れを除去します。
頑固な汚れやバリ取りに適し、大型部品や金属加工品の洗浄に効果的です。圧力の設定が洗浄効果に大きく影響するため、用途に応じた調整が重要です。

シャワー洗浄

シャワー洗浄

洗浄液をノズルから噴射し、化学的な作用と物理的な力で汚れを落とします。
精密部品や基板の洗浄に適し、低圧(1MPa以下)で安定した洗浄が可能。狭いスキマの汚れにも効果を発揮し、デリケートな部品の洗浄に最適です。

超音波洗浄

超音波洗浄

超音波振動によるキャビテーション効果を利用して汚れを除去します。細部まで均一に洗浄できるのが特徴です。
周波数を調整することで異なる汚れに対応可能で、大量処理にも適しています。ただし、繊細な部品は振動によるダメージに注意が必要です。

浸漬・噴流・バブリング洗浄

浸漬・噴流・バブリング洗浄

洗浄槽内に洗浄液を満たし、液流や気泡を発生させて汚れを除去します。
ICチップや貴金属部品など、強い物理力を使えないデリケートな部品の最終洗浄に適しています。超音波洗浄との併用で、より高精度な洗浄が可能です。

気体・蒸気を用いた洗浄

ベーパー洗浄

ベーパー洗浄

気化した溶剤の蒸気をワークに当て、凝縮作用で汚れを除去します。
蒸気が均一に行き渡り、高品質な洗浄が可能ですが、溶剤の選定や管理が重要です。

スチーム洗浄

スチーム洗浄

高温の蒸気を噴射し、熱で汚れを浮かせて除去します。
水を使用するため環境負荷が少なく安全性が高い一方、高温による素材の変形や劣化に注意が必要です。

低圧・真空環境を用いた洗浄

真空洗浄

真空洗浄

真空洗浄真空チャンバー内で洗浄液を浸透させ、細部や無貫通穴の汚れを除去します。精密機器や複雑な構造の部品に適しています。
水系・溶剤系によって乾燥条件が異なるため、洗浄液の選定が重要です。ただし、設備コストが高く、大規模な装置が必要になる点も考慮する必要があります。

脱気洗浄

脱気洗浄

洗浄液内の空気を減らし、気泡の発生を抑えて洗浄効果を高める方法です。
真空洗浄より低コストで導入しやすいのが特徴ですが、被洗浄物への影響を考慮した適用が求められます。

乾燥方法の種類

洗浄工程の後、適切に乾燥を行わないと水滴が残留し、汚染のリスクが高まり、品質に悪影響を及ぼす可能性があります。
代表的な乾燥方法を紹介します。

〈乾燥方法の種類〉

熱風乾燥

熱風機やブローヒーターで温風を送り、水分を蒸発させる一般的な乾燥方法です。
低コストで大量処理が可能で、他の乾燥方法と組み合わせやすいのが特徴です。ただし、高温による酸化や変形には注意が必要です。

真空乾燥

チャンバー内を減圧し、気圧変化で水分を気化させる方法です。
無貫通穴のある部品や細部の乾燥に適しています。大量処理が可能ですが、高性能な真空ポンプが必要なため、設備コストが高くなります。

吸引乾燥

チャンバー内を減圧し、気圧変化で水分を気化させる方法です。
無貫通穴のある部品や細部の乾燥に適しています。大量処理が可能ですが、高性能な真空ポンプが必要なため、設備コストが高くなります。

高圧エア乾燥

ノズルから高圧エアを吹き付け、水分を吹き飛ばす方法です。
加温することもありますが、品質を重視する場合は室温のエアが使用されることが多くなります。迅速な乾燥が可能ですが、水滴跡が残る可能性があるため、条件設定が重要です。

置換水切乾燥

洗浄液を低沸点の溶剤に置き換え、その揮発性を利用して乾燥を促進します。
速乾性が高く、短時間で処理可能ですが、使用する溶剤の管理や安全対策が必要です。

スピン乾燥

遠心力で水分を振り飛ばす乾燥方法です。
熱風乾燥と併用されることが多く、大量処理に適しています。ただし、部品形状によっては破損のリスクがあるため、適用範囲を慎重に見極める必要があります。

蒸気乾燥(ベーパー乾燥)

有機溶剤やアルコール系溶剤の蒸気を利用し、表面の凝縮作用で乾燥します。
均一な仕上がりと高品質な乾燥が可能ですが、設備コストが高いため、導入には慎重な検討が必要です。

洗浄や乾燥の方法は、ワークの形状・材質、汚れの種類、品質基準に応じて適切に選択する必要があります。

洗浄方法の選定

精密機器には超音波洗浄や真空洗浄、大型部品にはジェット洗浄が適しています。また、洗浄コストや設備投資、安全面の考慮も重要です。
適切な洗浄手法を選ぶことで、品質向上と生産性向上を両立できます。

乾燥方法の選定

洗浄後の乾燥も重要で、大量の部品を一度に処理する場合は熱風乾燥や吸引乾燥が適し、精密部品や穴のある構造物には真空乾燥が有効です。さらに、高品質が求められる場合は、蒸気乾燥や置換水切乾燥も選択肢となります。
適切な乾燥方法を選ぶことで、製造品質と生産効率の最適化が実現できます。

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アイオンのPVAスポンジは、スクラブ洗浄に適した高性能な洗浄材です。
優れた吸水性・柔軟性・弾力性を備え、水を含むとソフトになりながらも適度な弾力を維持。微細気孔構造が異物やパーティクルを効果的に捕捉し、精密部品の洗浄にも最適です。

〈PVAスポンジの特長〉

高吸水・脱水性能 水残りを抑え、乾燥工程の効率化に貢献
柔軟性と弾力性 ウェット状態ではワークにやさしくフィットし、傷つけずに洗浄
微細気孔構造 異物やパーティクルを効果的に捕捉し、高精度なクリーニングを実現
高耐久・多用途 ローラー・シート・ブロックなど、さまざまな形状に加工可能
クリーン環境適応 リントフリー性に優れ、高清浄度管理品により、クリーンルームでの使用にも対応
PVAスポンジってなに?
PVAスポンジってなに?

PVAは、ポリビニルアルコールを原料とした連続気孔の多孔質体です。
水で濡れると軟化し、乾燥すると硬くなる性質を持ち、親水性と柔軟性に優れます。アイオンはPVAスポンジメーカーのパイオニアとして、これまでさまざまな洗浄の課題を解決しています。


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ベルイーターDシリーズ、Wシリーズ

ベルイーターDシリーズ、Wシリーズ

乾燥時は硬質で、保水時柔軟化し、各種形状への加工が容易です。また複数の品番を有しているので、吸水、洗浄、拭き取り等でさまざまな分野で使用できる、PVAスポンジのシート、ブロック材です。
シグナスローラー

シグナスローラー

さまざまな業界で長年使用され、卓越した吸水性能、脱水性能を評価されているPVAスポンジローラーです。ワークに押し付けて回転させる簡単な機構で連続的な吸水が出来る上に、水残りも少なく、乾燥時の熱量を低減する事が出来ます。またワークにダメージを与えず、微細な異物を洗浄・除去する事も出来ます。
ブラシローラー、ブラシシート

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半導体、ハードディスク等の精密な電子部品の代表的な洗浄材として、世界でその性能を認められているPVAスポンジブラシ。←詳細は写真をクリック
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