干冰清洗技術(shù)始于20世紀(jì)80年代末期，首先在美國國內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。經(jīng)過近20年的發(fā)展，無論在技術(shù)、設(shè)備，還是應(yīng)用領(lǐng)域都逐步完善發(fā)展，已成為一種實用的清洗技術(shù)。

1.干冰清洗原理

簡單地講，干冰清洗技術(shù)是將液態(tài)CO?通過干冰制備機（造粒機）制作成一定規(guī)格（2?14mm直徑）的干冰球狀顆粒，以壓縮空氣為動力源，通過噴射清洗機將干冰球狀顆粒以較高速度噴射到被清洗物體表面。其工作原理與噴砂工藝原理相似，干冰顆粒不但對污垢表面有磨削、沖擊作用，低溫（-78°C）的二氧化碳干冰粒用高壓噴射到被清潔物表面，使污垢冷卻以至脆化，進(jìn)而與其所接觸的材質(zhì)產(chǎn)生不同的冷收縮效果，從而使污垢減小了在材質(zhì)表面的粘附力。干冰粒鉆入污垢裂縫，隨即汽化，其體積膨脹800倍，這種氣掀作用把污垢從被清洗物體的表面剝離。同時加上干冰顆粒的磨削和沖擊，壓縮空氣的吹掃剪切，使污垢從被清洗表面以固態(tài)形式被剝離，達(dá)到了清除污垢的目的。其作用原理如圖4-38所示。

圖4-38干冰清洗作用原理

2.清洗裝備

干冰清洗系統(tǒng)一般包括以下兩個部分。

一是干冰造粒系統(tǒng)，其作用是將液態(tài)CO?固化成干冰，并做成高密度、粒徑相等的干冰顆粒。

二是干冰噴射清洗系統(tǒng)，利用專配的空壓機供給壓縮空氣或工廠本身的壓縮空氣：在噴射清洗機中裝入造粒系統(tǒng)預(yù)制的干冰顆粒；以壓縮空氣為動力源，高密度干冰顆粒通過噴槍隨壓縮空氣噴射到被清洗工件表面，進(jìn)行清洗。噴射清洗機可配備多種規(guī)格的噴槍以清洗多種污垢和各種表面。

干冰造粒機和干冰噴射機可以配套組裝在一起現(xiàn)場使用，也可以將干冰預(yù)先造粒后，貯存于塑料密封容器中，將容器運至清洗施工現(xiàn)場，裝入噴射清洗機中進(jìn)行清洗施工。一般貯存于密封容器中的預(yù)制干冰顆?？梢员４?~10d。

3.技術(shù)特點及工藝參數(shù)

（1）技術(shù)特點

干冰作為該項清洗技術(shù)的清洗介質(zhì)，其獨特的物理性質(zhì)和技術(shù)工藝決定了如下技術(shù)特點。

①清洗介質(zhì)無毒，對人體無危害，對環(huán)境不產(chǎn)生污染。清洗后無清洗介質(zhì)殘留，無二次污染。

②干冰顆粒硬度低，對金屬表面磨損小，不會產(chǎn)生損傷，沒有二次浮銹。

③清洗潔凈的表面無需進(jìn)行防銹處理，簡化了清洗工序。

④清洗介質(zhì)不導(dǎo)電，對電力設(shè)備和其他運行中的設(shè)備進(jìn)行在線清洗成為可能。

⑤很少產(chǎn)生磨損，適用于精密型模、精密軸承等零件及電子、電路板等產(chǎn)品的除塵、除灰清洗。

（2）工藝參數(shù)

干冰顆粒直徑為2?14mm（—般使用3mm粒徑）；干冰顆粒密度為1.3?1.5kg/L；干冰噴射溫度為-78.5°C（干冰溫度）；干冰射流壓強為0.3~1.7MPa；干冰顆粒貯存時間為7?10d；工作場所最高允許CO?濃度為5000μL/L。

適合干冰清洗的污垢種類：灰塵、油污、表面涂層、積炭、結(jié)焦、表面殘留物、黏合劑、油墨、積蠟等污物。

4.應(yīng)用領(lǐng)域

（1）輪胎制造業(yè)、塑料橡膠加工業(yè)型模的清潔、成型機械的除污。

（2）食品加工業(yè)烤箱等設(shè)備積炭、結(jié)焦的清除，包裝線上的黏合劑、灰塵、積蠟的在線清除。

（3）電力行業(yè)變壓器及其他設(shè)備的在線清洗。

（4）電子行業(yè)、印刷行業(yè)、醫(yī)藥、航空、石油工業(yè)設(shè)備的清洗：

（5）表面處理行業(yè)涂層的清洗。

（6）核工業(yè)有害放射性物質(zhì)的清除。

（7）汽車、飛機、船舶制造業(yè)精密型模的在線清洗。

5.發(fā)展展望

目前，該項技術(shù)在國外廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，與傳統(tǒng)清洗方法相比，它填補了傳統(tǒng)清洗方法由于所用清洗化學(xué)品的限制而無法涉足的領(lǐng)域，如航空、電力行業(yè)等。干冰清洗劑無水分及無清洗介質(zhì)殘留，并且隨著清洗設(shè)備的不斷完善，在這些領(lǐng)域正飛速發(fā)展。同時，干冰清洗技術(shù)對環(huán)境不產(chǎn)生污染這一優(yōu)勢將越來越受到人們的重視，有望得到更廣泛的開發(fā)和應(yīng)用。