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超声波清洗效果与相关物理量
2010-2-2    点击次数:1207

一、超声波清洗机工作原理

    超声波清洗机的最基本组成是:超声波发生器,换能器和清洗水槽。

    首先,超声波发生器将交流电源转换成超声波频率的电源,其频率范围一般在16KHZ--68KHZ,最高可达1000KHZ,然后通过电缆把电源输送给换能器,换能器往往由若干个声头并联组合为声阵而成,在这里电能被转换为同频机械振动能,传递到清洗水槽中,使清洗液中形成来回振动的超声波声场。

  在超声波声场中,振动负压区由于周围的液体来不及补充,形成无数的微小真空泡,而当正压来到时,微小气泡在压力下突然闭合,液体间猛烈碰撞产生极大的冲击波,可以形成几千到上万的大气压以及瞬时上百度的高温,这就是超声波的“空化”作用。

  空化作用具有非常优良的清洗和乳化作用,使油污脱离清洗工件的表面,从而达到了快速,干净的清洗目的。

二、超声波清洗的优点

1、清洗干净彻底:显微观察可以看到,被洗物表面的凹坑,加工痕迹的谷底以及螺纹的跟部均能洗得干干净净。
2、速度快:与浸泡式清洗相比可以提高工效10-20倍。比喷淋式清洗可以提高功效20%-50%。
3、没有死角:与喷淋相比,它没有清洗死角,因此更适用于内外结构复杂,微观不平,具有狭缝,小孔,拐角,元件密集的工件。
4、工件不变形,不会飞散:与喷淋相比,用于薄板工件和微小工件也不会变形飞散。
5、适应多种工艺:可以用于除油,去污,除锈,除氧化皮,钝化,中和等多种工艺。
6、适用材质广:适用于钢、铸铁、不锈钢、铜、铝、玻璃、电路板、电子和光学元件等各种零件。

三、超声波清洗效果与相关物理量

1、频率:一般是指换能器的基波频率。频率较低时,容易产生‘空化’效应,但清洗精度低,对铜、铝等软金属有一定空化腐蚀,较适应于粗清洗;频率高的波密度大,但是对设备元件要求很高,成本大,较适用于精密清洗。
2、功率:足够的输出功率是超声波清洗设备的基本保证,否则外观再漂亮,功能再全面,最终还是中看不中用的“低能儿”。但是过份追求功率是不经济的。
3、功率密度:定义式为,ρ=W÷F(功率密度=发射功率÷发射面积)通常当频率在20KHz附近时,ρ≥o.33W/cm2,否则较难发生空化作用,如果考虑到工件和工位器具对超声波的吸收及衰减作用,还要对ρ值提高。根据本公司经验,一般将ρ值提高到0.5~0.75时,可以达到稳定的很优异的超声波清洗作用。
4、清洗温度:超声波在40℃-50℃时空化最好。温度越高,越有利于污物分解,但当温度达到70-80℃超声波发挥作用,但降低清洗效果。



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