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(yīng)用得更多。
由超聲波發(fā)生器發(fā)出的高頻振蕩信號,通過換能器轉(zhuǎn)換成高頻機械振蕩而傳播到介質(zhì)---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(chǎn)生數(shù)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(qū)形成、生長,而在正壓區(qū),當(dāng)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(chǎn)生沖擊波,在其周圍產(chǎn)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(dāng)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(yīng)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(xù)不斷地產(chǎn)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(chǎn)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。
選擇清洗液時,應(yīng)考慮以下三個因素:
1. 清洗效率:選擇有效的清洗溶劑時,一定要作實驗。如在現(xiàn)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(yīng)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(dāng)然,所選擇的清洗溶劑必須達到清洗效果,并應(yīng)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(tǒng)操作簡便、使用成本低、應(yīng)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(shè)計。清洗件在超聲清洗槽內(nèi)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(yīng)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(yīng)謹慎。絕緣的清洗件也應(yīng)引起特別注意。工裝籃設(shè)計不當(dāng),或所盛工件太重,縱使好的超聲清洗系統(tǒng)的效率也會被大大降低。任何材料,如果網(wǎng)眼高於50目,對于超聲波就表現(xiàn)出實體的性能,將超聲波反射回去。當(dāng)網(wǎng)眼大於1/4英寸時,對於超聲波才表現(xiàn)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。
超聲波清洗機電源及電熱器電源必須有良好接地裝置。
電源電壓變化超出機器允許范圍時,應(yīng)立即暫停使用。
如有物體跌落超聲波清洗槽內(nèi),應(yīng)及時取出,否則會磨損缸底。
切記被清洗物體不應(yīng)直接放在槽底(超聲輻射面)清洗。
超聲波清洗機不應(yīng)頻繁開、關(guān)超聲(間隔應(yīng)在1分鐘以上),以免功率器件浪涌電流過大損壞。開啟超聲開關(guān)時應(yīng)注意發(fā)生器散熱風(fēng)扇是否運轉(zhuǎn)正常,否則易因過熱損壞器件。
超聲波清洗機清洗缸缸底應(yīng)定期沖洗,不宜有過多的雜物或污垢。
用戶正確的使用超聲波清洗機不僅不會損壞儀器零件,而且還可延長其使用壽命。
市場上供應(yīng)超聲波清洗機廠家越來越多,各種類型型號供人們選擇,許多用戶對超聲波清洗頻率不太了解;
以致于在選購超聲波清洗機時不清楚該買哪一款,如何選購合適的超聲波清洗機,小編來講解一下:
首先是超聲波功率選擇,超聲清洗效果不一定與(功率×清洗時間)成正比,有時用小功率,花費很長時間也沒有清除污垢。
而如果功率達到一定數(shù)值,有時很快便將污垢去除。若選擇功率太大,空化強度將大大增加,清洗效果是提高了;
但這時使較精密的零件也產(chǎn)生蝕點,得不償失,而且清洗缸底部振動板處空化嚴重,水點腐蝕也增大,在采用三氯乙烯等有機溶劑時;
基本上沒有問題,但采用水或水溶性清洗液時,易于受到水點腐蝕,如果振動板表面已受到傷痕;
強功率下水底產(chǎn)生空化腐蝕更嚴重,因此要按實際使用情況選擇超聲功率。
其次是超聲波清洗機頻率選擇,在低頻的情況下,液體受壓與受拉的時間變長;因此空化生成的時間也長,體積也長,而空化閉合時所產(chǎn)生的沖擊力又與空化泡的大小成正比。
所以頻率越低,空化越強烈。而我們用于工業(yè)清洗中的頻率一般小于60KHz,用的較多的是在20~40KHz之間。
使用20KHz左右的頻率,可以得到相對小數(shù)量的空化泡,但有大的空化強度,并且伴有噪音,可用于清洗大部件表面與物件表面結(jié)合強度高的工件。
40KHz左右的頻率,在相同的聲壓下,產(chǎn)生的空化泡的數(shù)量大,但破碎時產(chǎn)生的空化強度低,噪音小,穿透能力強,適用于表面復(fù)雜、盲孔、污物和表面結(jié)合力弱的工件。