目次
CO2スノージェット洗浄装置とは
動画:CO2スノーで粉塵をドライ洗浄
CO2スノーが粉塵を除去する原理
vs ドライアイス洗浄機
vs エアーブローノズル
vs 除塵・吸引用バキュームノズル
関連情報
CO2スノージェット洗浄装置とは
ボンベ/タンクの液体CO2(液化炭酸ガス)を準備して、コントローラに接続し、液体CO2を供給します。そして、特別に設計されたノズルから噴霧して、基材表面の粉塵・コンタミ・異物をドライ洗浄する装置です。
ユーティリティには、液体CO2(液化炭酸ガス)の他に、ドライ圧縮エア・電源が必要です。
ノズルから噴霧された二酸化炭素は、微小な結晶(CO2スノー)になって、シールドエアで超音速まで加速され、基材表面に到達して洗浄を行います。
吸引ノズルや、エアーブローでは除去するのが難しい、粉塵・粘着質な異物・油膜・指紋・接着剤の残渣・フラックス、をドライ洗浄する効果があります。
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動画:CO2スノーで粉塵をドライ洗浄
動画を解説
ノズルが画面左から右にスキャンします。この時は、ノズルは圧縮エアーのみを吹き付けています。そして、エアーブローは、白い粉塵を一部 除去できていますが、まだ薄く粉塵が残っているのが分かります。
次に、ノズルが画面右から左にスキャンします。この時は、ノズルは圧縮エアー(シールドエア)+CO2スノーを噴霧しています。すると、エアーブローでは除去できなかった粉塵の残渣が きれいに除去されている様子が視聴できます。
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CO2スノーが粉塵を除去する原理
ノズルから噴霧したCO2スノー(微細な二酸化炭素の結晶)は、次の4つの原理で表面を洗浄します。
◆衝撃洗浄
ノズルから吹き付けたCO2スノーが、粉塵に衝突する衝撃で除去します。
◆急速冷却
ノズルから吹き付けたCO2スノーは、約-78.5℃です。付着異物から熱を奪い、脆化することで除去しやすくします。
◆微小爆発洗浄
二酸化炭素は、常温常圧では気体です。ノズルから吹き付けたCO2スノーは、表面に衝突すると同時に昇華します。この時、体積が600~800倍に瞬間的に膨張します。この時の爆発的な膨張時のエネルギーで、粉塵を除去します。
◆溶剤効果
微小な二酸化炭素の結晶は、ノズルからリリースされた後、気体へ昇華しますが、基材へ衝突時に加圧されることにより 瞬間的に液化するものもあります。液化したCO2には、無極性溶媒のシクロヘキサンに似た溶剤効果があり、有機物や油脂皮膜に溶けやすい性質があります。
瞬間的に液化したCO2が有機物へ溶けて、表面をリンスします。そして、気体へ爆発的に膨張することで、有機物を効果的に除去する効果があります。
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vs ドライアイス洗浄機
◆ユーティリティーにドライアイスを購入する必要はありません。
CO2スノージェット洗浄装置には、ユーティリティーに個体のドライアイスは使いません。ボンベまたはタンクで、液化炭酸ガス(サイホン式)を使います。
個体のドライアイスは、適切な温度で保管しないと 昇華してしまうので、装置を使用するタイミングで発注する必要がありますが、
ボンベやタンクの液体CO2を使用する方式なので、保管がしやすく、装置を使用するタイミングで発注する手間はありません。
◆ダメージレス
液体CO2をノズルから噴霧して、微細な二酸化炭素の結晶(CO2スノー)にして、基材表面に吹き付けます。これは、粒子径が大きいドライアイス洗浄機と比べ、基材表面へのダメージを最小限にします。ダメージにシビアな基材(樹脂成型品・バンパー・イメージセンサー・レンズ・プリント基板・ワイヤーボンド端子電極 等)に対して、効果的です。
◆製品の洗浄に適しています
ドライアイス洗浄機は、オフラインで「設備を洗浄する」「金型の油汚れを洗浄する」に適しています。
一方、
CO2スノージェット洗浄装置には、樹脂成型品・電子部品・ガラス・レンズのような、生産ラインで連続で流れる「製品の洗浄」に適しています。
◆間欠運転
CO2スノージェット洗浄装置には、パーツtoパーツの用途で、断続運転・間欠運転するのに適しています。
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vs エアーブローノズル
コンプレッサー(圧縮機)からの工場エアを、エアーブロー用ノズルに接続して、基材表面のゴミ・ホコリ・コンタミをエアーの力で吹き飛ばす方法があります。
しかし、細かい粉塵や、微粒子、薄い油の皮膜は、エアーの圧力を上げて吹き付けても 除去するのが難しい事があります。
それに対し、
CO2スノージェットは、全く異なる原理でドライ洗浄します。
上述の「CO2スノーが粉塵を除去する原理」で、挙げた4つの洗浄効果
「爆発洗浄」「急速冷却によるコンタミの脆化」「微小爆発洗浄」「溶剤効果」でドライ洗浄します。
CO2スノーは、エアーブローとは全く異なる原理でコンタミを洗浄します。
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vs 除塵・吸引用バキュームノズル
筒状のノズルを基材表面に近づけて、バキューム(吸引)して粉塵を吸い出す方法です。
しかし、微細な粉塵・ゴミ・ホコリは、吸引力を上げても 除去するのが難しい事があります。
それに対し、
CO2スノージェットは、全く異なる原理でドライ洗浄します。
上述の「CO2スノーが粉塵を除去する原理」で、挙げた4つの洗浄効果
「爆発洗浄」「急速冷却によるコンタミの脆化」「微小爆発洗浄」「溶剤効果」でドライ洗浄します。
CO2スノーは、除塵・吸引用バキュームノズルとは全く異なる原理でコンタミを洗浄します。
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