液冷零部件流道在线清洗解决方案

[作者:万斯得 ;  来源:万斯得;  时间:2026-11-10 15:00:38;  浏览量: 次 ]

一、方案概述

本4工位独立式流道清洗机,面向紫铜液冷产品(GB200、GB300、AMD CPU 冷板等)开发,适配液冷零部件量产工序在线清洗。设备集成恒温纯水循环、正冲 / 反冲 / 脉冲复合清洗、振动辅助清洗、水质在线监测、颗粒度在线检测、两级精密过滤、UV 杀菌、扫码配方调用、MES 数据对接一体化功能。4 个工位相互独立、可单独扫码启动,互不干涉;可在线监控进出口压力、温度、流量、PH、电导率、浊度、颗粒度,依靠进出口水质参数差值判定产品 OK/NG,清洗洁净度可稳定控制<50μm,满足液冷零部件微流道去除焊渣、金属碎屑、切削残留的量产质控需求,适合产线连续在线作业。

二、适用对象

液冷板、CPU冷板、各类液冷散热器等精密液冷流道零部件,用于零部件加工后在线清洗、洁净度验证、量产工序品质管控,适用于工厂产线、质检实验室、科研研发场景。

三、核心技术参数


分类项目参数
整机外形及供电外形尺寸L×W×H=3000×3200×2300mm(最终设计为准)
供电380VAC,50Hz±2%,约40kW(用户自备)
气源0.5~0.6MPa,流量>300L/min(用户自备)
试验介质纯水(用户自备)
框架柜体不锈钢方通框架 + 不锈钢钣金,底部福马脚轮,带液体回收引液槽
工位配置工位数量4 工位,独立控制、独立扫码启动,水箱共用
工位容纳各工位独立作业,互不干涉
水箱系统净水箱600L,316 不锈钢
回水箱600L,316 不锈钢,底部漏斗结构、排污阀
温控范围常温~80℃,温控精度±2℃,T 型热电偶闭环控温 + 超温保护
水质监测PH、电导率、浊度在线监测,超标报警
杀菌单元中压紫外线杀菌器,介质定期杀菌
液位功能模拟量液位计,自动补液、排水,液位联锁保护、缺液报警
过滤系统过滤形式两级并联过滤,一级5μm、二级0.5μm
压差报警过滤器配置压差计,压差超标提醒滤芯更换
洁净度目标介质洁净度<50μm,随机附带第三方自检清洁度报告
清洗系统清洗模式灌流→稳流→流量判定→正冲→反冲 / 脉冲清洗,循环次数可设定
流量范围0~30L/min,变频泵独立调控,流量精度±0.5%FS,控制精度±1%FS
气压系统40L储气罐稳压;三级气体过滤0.05μm,油水分离;4工位独立调压供气
辅助清洗配套振动清洗台,振动辅助剥离杂质
在线监测(单工位进出口)压力0~300kPa,精度 ±0.5% FS
温度最高 80℃,T 型热电偶,偏差 ±2℃
PH1~14,精度 ±0.02PH,进出口差值判定良品
电导率0~20μs/cm,精度±1% FS,进出口差值判定良品
颗粒度4通道共用巴贝尔在线颗粒计数器,产品后端萃取监测
管路材质过流管路316卫生级不锈钢,卡盘密封 / 焊接连接,无生料带,杜绝二次污染
测控系统下位机西门子 PLC
上位机工控一体机
软件WSD 专用控制软件
报表Microsoft Office 格式,支持定制
通讯接口以太网、RS485/232,支持MES对接
安全配置安全联锁双按钮联动启动,防止夹伤;三色状态灯(运行 / 停止 / 故障)
保护项超温声光报警、过压 / 过流 / 短路 / 缺相保护、接地保护、液位报警、泄漏报警
数据采集智能电表采集用电量;产量统计、OK/NG 计数、故障日志存储


四、工艺流程与工作原理

标准清洗流程:工件装夹 → 扫码识别条码 → 自动调取对应配方 → 启动灌流稳流 → 流量判定 → 正冲洗 → 反冲 / 脉冲冲洗(可搭配振动台)→ 循环 N 次 → 在线采集进出口水质、颗粒度数据 → 自动判定 OK/NG → 数据上传 MES、生成报表 → 下料

1.介质预处理:净水箱纯水经 PH、电导率、浊度监测,UV 杀菌处理,保证清洗介质本底洁净;

2.循环清洗:变频循环泵输送恒温纯水,阀组自动切换流向,实现正向、反向冲洗;叠加稳压脉冲气压,形成脉冲紊流冲击,配合振动台剥离流道内壁顽固碎屑;

3.在线监测:每工位进出口同步采集压力、温度、流量、PH、电导率;后端萃取监测颗粒度,依靠进出口PH、电导率差值,结合颗粒度指标综合判定清洗是否合格;

4.介质回收过滤:清洗后回水进入回水箱,两级并联精密过滤,滤除杂质,达标介质回流净水箱循环使用;过滤器压差超标自动提醒更换滤芯;

5.气源净化:压缩空气经油水分离、三级精密过滤,避免油污、颗粒物污染纯水;4工位独立调压输出脉冲气路;

6.数据追溯:扫码绑定产品条码,所有工艺参数、监测曲线、判定结果上传 MES 系统,可存储、导出报表,实现单件全流程追溯。


五、设备组成单元

1.不锈钢水箱单元:净水箱、回水箱各 600L,漏斗底便于排空排污;内置加热模块、T 型热电偶、液位计、PH / 电导率 / 浊度传感器、UV杀菌器;自动补液、排              水,液位与泵、加热回路联锁保护。

2.两级并联精密过滤单元:一级5μm、二级0.5μm 两级过滤,两组并联,方便不停机切换维护;带压差监测,压差超限报警,保障循环介质洁净度<50μm。

3.工位独立清洗与振动单元:4套独立变频循环泵、流量传感器、阀组;每个工位独立调压气路;配套振动清洗台,振动辅助清洗;不锈钢开放式试验台架,防液引槽                    集中回收残液。

4.在线水质与颗粒检测单元:压力、温度、流量、PH、电导率传感器(进出口成对布置);巴贝尔在线颗粒计数器,后端萃取采样;实时采集数据,用于良品判定。

5.稳压供气净化单元:40L储气罐稳压,油水分离器 + 三级0.05μm气体过滤器,4路独立调压输出电磁阀,预留扩展气路。

6.测控与数据交互单元:西门子PLC+工控一体机,WSD专用控制软件;无线扫码枪、智能电表;支持配方存储、条码防呆、MES 对接、产量统计、良品率统计;每个通                 道预留6路IO扩展接口。

7.安全保护单元:双按钮联动启动、急停按钮、三色声光报警、超温 / 超压 / 缺相 / 短路 / 液位 / 泄漏保护、可靠接地、危险区域警示标识。


六、软件核心功能

1.扫码配方管理:扫码识别产品条码,自动调取对应工艺配方,支持 MES 配方调用防呆;配方可保存、编辑、一键调用;

2.参数设置:清洗温度、循环流量、冲洗次数、脉冲时长、报警阈值、判定阈值(PH 差值、电导率差值、颗粒度)自由设定;

3.曲线实时显示:流量、温度、压力、PH、电导率时序曲线,单工位独立查看;

4.自动判定:根据进出口水质差值、颗粒度指标自动判定 OK/NG;

5.数据追溯:记录条码、工艺参数、清洗时间、判定结果、用电量、故障记录;支持 Office 报表导出,模板可定制;

6.MES对接:以太网接口,清洗结果、产量、良品率实时上传数据库;

7.报警管理:故障弹窗 + 声光报警,记录故障时间、故障类型;

8.权限与加密:PLC 程序加密,显示屏实时显示累计产量、良品率、时间。

七、方案优势

1.四工位独立并行,单工位扫码启停,互不干扰,适配产线多品种混线生产;

2.复合清洗工艺:正反冲洗 + 脉冲气流 + 振动辅助,针对微通道死角深度除屑,清洗一致性好;

3.全链路水质管控:水箱在线水质监测 + UV 杀菌 + 两级精密过滤,从源头控制介质洁净度,避免二次污染;

4.在线判定,无需离线取样:进出口 PH、电导率差值 + 在线颗粒计数联合判定,减少离线检测工序,提升产线节拍;

5.全数字化追溯:扫码绑定、MES 对接、产量统计、用电采集,满足智能工厂品质追溯要求;

6.高安全设计:双按钮联动防夹伤、多重电气与液位压力保护,适合长时间连续量产作业;

7.模块化结构,管路卡盘连接,拆装维护便捷,过流部件耐酸碱耐高温。

八、安装环境及配套条件

1.场地:室内干燥通风,无易燃易爆、腐蚀性气体粉尘,远离强电磁辐射,避开阳光直射,预留检修空间;地面承重≥500kg/㎡

2.环境条件:环境温度 - 10℃~50℃,推荐25℃;环境湿度30%RH~98% RH;大气压力86kPa~106kPa

3.供电:AC380V±10%,50Hz,约 40kW,用户自备配电

4.气源:干净干燥压缩空气,0.5~0.6MPa,流量>300L/min,用户自备

5.介质:纯水,用户自备

备注:安装条件为参考,最终以交付版安装手册为准。

九、交付内容

1.流道清洗机整机(不锈钢水箱、两级并联过滤组件、4 工位变频循环清洗单元、振动台、供气净化单元、传感器组、阀组管路、试验台架)

2.西门子 PLC + 工控一体机、WSD 专用测控软件、无线扫码枪、智能电表

3.配套资料:操作手册、电气原理图、管路图、维护保养手册、出厂校准证书、清洁度自检报告

4.服务:现场安装调试、操作人员培训,质保期技术支持、软件升级服务


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