超聲波清洗機(jī)的工作原理及影響因素
波可以分為三種,即次聲波、聲波、超聲波。次聲波的頻率為20Hz以下;聲波的頻率為20Hz~20kHz;超聲波的頻率則為20kHz以上。其中的次聲波和超聲波一般人耳是聽不到的。超聲波由于頻率高、波長短,因而傳播的方向性好、穿透能力強(qiáng),這也就是為什么設(shè)計(jì)制作超聲波清洗機(jī)的原因。
原理:超聲波清洗機(jī)主要由超聲波信號發(fā)生器換能器及清洗槽組成。超聲波信號發(fā)生器產(chǎn)生高頻振蕩信號,通過換能器轉(zhuǎn)換成每秒幾萬次的高頻機(jī)械振蕩,在清洗液(介質(zhì))中形成超聲波,以正壓和負(fù)壓高頻交替變化的方式在清洗液中疏密相間地向前輻射傳播,使清洗液中不斷產(chǎn)生無數(shù)微小氣泡并不斷破裂,這種現(xiàn)象稱之為“空化效應(yīng)”。氣泡破裂時(shí)可形成1000個(gè)大氣壓以上的瞬間高壓,產(chǎn)生一連串的爆炸釋放出巨大能量,對周圍形成巨大沖擊,從而對工件表面不斷進(jìn)行沖擊,使工作表面及縫隙中的污垢迅速剝落,從而達(dá)到工件表面凈化的目的。
另外的原理解釋:人們所聽到的聲音是頻率20-20000Hz的聲波信號,高于20000Hz的聲波稱之為超聲波,聲波的傳遞依照正弦曲線縱向傳播,即一層強(qiáng)一層弱,依次傳遞,當(dāng)弱的聲波信號作用于液體中時(shí),會對液體產(chǎn)生一定的負(fù)壓,即液體體積增加,液體中分子空隙加大,形成許許多多微小的氣泡,而當(dāng)強(qiáng)的聲波信號作用于液體時(shí),則會對液體產(chǎn)生一定的正壓,即液體體積被壓縮減小,液體中形成的微小氣泡被壓碎。經(jīng)研究證明:超聲波作用于液體中時(shí),液體中每個(gè)氣泡的破裂會產(chǎn)生能量極大的沖擊波,相當(dāng)于瞬間產(chǎn)生幾百度的高溫和高達(dá)上千個(gè)大氣壓,這種現(xiàn)象被稱之為“空化作用”,超聲波清洗機(jī)正是用液體中氣泡破裂所產(chǎn)生的沖擊波來達(dá)到清洗和沖刷工件內(nèi)外表面的作用.
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(shí)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。
應(yīng)用:超聲波清洗機(jī)應(yīng)用范圍非常廣泛,主要應(yīng)用于機(jī)械、電子、光學(xué)、醫(yī)藥、電鍍、涂裝及真空鍍膜前處理等行業(yè)。特別適用于表面形狀復(fù)雜的零件,如對精密工件上的狹縫、凹槽、深孔、肓孔的清洗,同時(shí)能夠清洗掉零件表面油污、銹蝕及氧化皮。特別對制藥行業(yè)各種玻璃制器及內(nèi)外科器械的清洗效果zui為理想,不僅能達(dá)到清洗的目的,還能對玻璃器皿內(nèi)外壁附著的各種微生物、病菌起到粉碎作用,達(dá)到清洗消毒滅菌的作用。
影響超聲波清洗機(jī)效果的因素很多,主要有以下幾種:
波功率密度:功率密度越高,空化效果越強(qiáng),清洗效果越好,清洗速度越快。對于難清洗的工件宜采用大功率密度,對于精密工件宜采用小功率密度。
超聲波頻率:頻率越低,空化越好,頻率越高,折反射效果越好。對于簡單表面宜采用低頻,對于復(fù)雜表面及深孔盲孔宜采用高頻。(20KHz/28KHz/40KHz/80KHz/0.8MHz)
清洗溫度:超聲波在40℃~50℃時(shí)空化。溫度越高,越有利于污物分解,但當(dāng)溫度達(dá)到70℃~80℃以后,便影響超聲波發(fā)揮作用,降低清洗效果。
清洗時(shí)間:清洗時(shí)間越長效果越好,特殊材料除外。
清洗溶液(介質(zhì))的種類:根據(jù)對象不同,選擇不同的參數(shù),以達(dá)到的清洗效果。
超聲波清洗機(jī)流程如下:
熱浸洗 → 超聲波粗洗 → 超聲波精洗 → 超聲波漂洗 → 壓縮空氣吹干 → 熱風(fēng)烘干等過程。
用戶可根據(jù)清洗對象適當(dāng)增加或減少上述工藝過程。
雙頻:雙頻超聲清洗器突破幾十年來一機(jī)單頻的傳統(tǒng)形式,通過40KHz和59KHz二種頻率的轉(zhuǎn)換,讓被清洗工件得到了粗洗和精洗二種清洗,使清洗槽內(nèi)產(chǎn)生二次波峰功率,有助于清洗頑固污垢,或加強(qiáng)半水性和碳?xì)淙軇┑?font color="#000000">空化作用,從而使被洗工件上可能存在的不同性質(zhì)的污垢得到了的清洗,同時(shí),清洗器59KHz的頻率檔除具清洗作用外,對于脫氣、脫泡、混和、化學(xué)提取又具有40KHz以下頻率*的理想效果。
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:王建蘭