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超聲波清洗機的原理和考慮因素

2019-09-25

超聲波清洗機的原理和考慮因素:超聲波清洗是利用超聲波在液體中的空化作用、加速度作用及直進流作用對液體和污物直接、間接的作用,使污物層被分散、乳化、剝離而達到清洗目的。目前所用的超聲波清洗機中,空化作用和直進流作用應用得更多。
原理說明:  
由超聲波發生器發出的高頻振蕩信號,通過換能器轉換成高頻機械振蕩而傳播到介質---清洗溶劑中,超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射,使液體流動而產生數以萬計的直徑為50-500μm的微小氣泡,存在于液體中的微小氣泡在聲場的作用下振動。這些氣泡在超聲波縱向傳播的負壓區形成、生長,而在正壓區,當聲壓達到一定值時,氣泡迅速增大,然后突然閉合。并在氣泡閉合時產生沖擊波,在其周圍產生上千個大氣壓,破壞不溶性污物而使他們分散于清洗液中,當團體粒子被油污裹著而黏附在清洗件表面是,油被乳化,固體粒子及脫離,從而達到清洗件凈化的目的。在這種被稱之為“空化”效應的過程中,氣泡閉合可形成幾百度的高溫和超過1000個氣壓的瞬間高壓,連續不斷地產生瞬間高壓就象一連串小“爆炸”不斷地沖擊物件表面,使物件的表面及縫隙中的污垢迅速剝落,從而達到物件表面清洗凈化的目的。  
第二超聲波在液體中傳播,使液體,與清洗槽在超聲波頻率下一起振動,液體與清洗槽振動時有自己固有頻率,這種振動頻率是聲波頻率,所以人們就聽到嗡嗡聲。  
另外,在超聲波清洗過程中,肉眼能看見的泡并不是真空核群泡,而是空氣氣泡,它對空化作用產生抑制作用降低清洗效率。只有液體中的空氣氣泡被完全脫走,空化作用的真空核群泡才能達到效果。  
如何選擇清洗液時:  
1.清洗效率:選擇有效的清洗溶劑時,一定要作實驗。如在現有的清洗工藝中引入超聲,所使用的溶劑一般不必變更;  
2.操作簡單:所使用的液體應安全無毒、操作簡單且使用壽命長;  
3.成本:廉價的清洗溶劑的使用成本并不一定低。使用中必須考慮到溶劑的清洗效率、安全性、一定量的溶劑可清洗多少工件利用率高等因素。當然,所選擇的清洗溶劑必須達到清洗效果,并應與所清洗的工件材料相容。水為普通的清洗液,故使用水基溶液的系統操作簡便、使用成本低、應用廣泛。然而對於某些材料以及污垢等并不適用於水性溶液,那么還有許多溶劑可供選用。
清洗件處理:  
超聲清洗的另一個考慮因素是清洗件的上、下料或者說是放置清洗件的工裝的設計。清洗件在超聲清洗槽內時,無論清洗件還是清洗件籃都不得觸及槽底。清洗件總的橫截面積不應超過超聲槽橫截面積的70%。橡膠以及非剛化塑料會吸收超聲波能量,故將此類材料用於工裝時應謹慎。絕緣的清洗件也應引起特別注意。工裝籃設計不當,或所盛工件太重,縱使好的超聲清洗系統的效率也會被大大降低。任何材料,如果網眼高於50目,對于超聲波就表現出實體的性能,將超聲波反射回去。當網眼大於1/4英寸時,對於超聲波才表現出開放式材料的性能。鉤子、架子以及燒杯都可用來支持清洗件。  

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