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超声波清洗机的原理

     我们都知道声波的传递依照正弦曲线纵向传播,即一层强一层弱,依次传递,当弱的声波信号作用于液体中时,会对液体产生一定的负压,使液体内形成许许多多微小的气泡,而当强的声波信号作用于液体时,则会对液体产生一定的正压,因而,液体中形成的微小气泡被压碎。经研究证明:超声波作用于液体中时,液体中每个气泡的破裂会产生能最极大的冲击波,相当于瞬间产生的高温和高达上千个大气压,这种现象被称之为“空化效应”,超声波淸洗正是应用液体中气泡破裂所产生的冲击波来达到淸洗和冲刷工件内外表面的作用。


      超声波可以分为三种,即次声波、声波、超声波。次声波的频率为20Hz以下,声波的频率为20Hz~20kHz,超声波的频率则为20kHz以上。其中次声波和超卢波一般人耳是听不到的。超卢波由于频率高、波长短,因而传播的方向性好、穿透能力强。

      超声波淸洗机原理主要是将换能器,将功率超声频源的声能,并且要转换成机械振动,通过淸洗槽壁使之将槽子中的淸洗液辐射到超声波。由于受到辐射的超声波,使之槽内液体中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动。

      当声压或者声强受到压力到达一定程度时候,气泡就会迅速膨胀,然后又突然闭合。在这段过程中,气泡闭合的瞬间产生冲击波,使气泡周围产生1012Pa~1013Pa的压力,这种超声波气化所产生的巨大压力能破坏不溶性污物而使它们分化于溶液中。

      超声波一方面破坏污物与淸洗件表面的吸附,另一方面能引起污物层的疲劳破坏而被剥离,气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗,污层一旦有缝可钻,气泡立即“钻入”振动使污层脱落,由于空化作用,两种液体在界面迅速分散而乳化,当固体粒子被油污裹着而粘附在淸洗件表面时,油被乳化,固体粒子自行脱落,超声在淸洗液中传播时会产生正负交变的声压,形成射流,冲击清洗件,同时由于非线性效应会产生声流和微声流,而超声空化在固体和液体界面会产生高速的微射流,所有这些作用,能够破坏污物,除去或削弱边界污层,增加搅拌、扩散作用,加速可溶性污物的溶解,强化化学淸洗剂的淸洗作用。

      由此可见,凡是液体能浸到且声场存在的地方都有淸洗作用,其特点适用于表面形状非常复杂的零件的淸洗。采用这一技术后,可减少化学溶剂的用量,从而大大降低环境污染。

超声波清洗机原理图

 
一、超声波清洗机的换能器

超声波清洗机的换能器,是一种将高频电能转换为机械能的能量转换器件。其常被用于超声波清洗机、超声波焊接机、三氯机、气相机等设备中,在农业、工业、生活、交通运输、军事、医疗等领域内都得到了广泛的应用。超声波换能器,其实就是频率与其谐振频率相同的压电陶瓷,利用的是材料的压电效应将电能转换为机械振动。一般情况下,先由超声波发生器产生超声波,经超声波换能器将其转换为机械振动,再经超声波导出装置、超声波接收装置便可产生超声波。那么超声波换能器的强弱就成为超声波清洗机原理图构成的基础条件。

超声波清洗机的换能器

二、超声波清洗机清洗的介质


超声波清洗机清洗的介质就是超声波清洗槽中的清洗液,超声波清洗机的清洗液简单的自来水,复杂且专业的清洗剂是一个很大的范畴,种类繁多,包括无机清洗和有机清洗两大类.有机清洗剂与无机清洗剂的区别简单地说,有机清洗剂就是含碳的化合物制成的清洗剂,无机清诜剂就是不含碳的化合物制成的清洗剂,因此它们属于无机物。清洗剂的分类方法也很多,各国都不尽相同,我们通常分成水系,半水系、非水系清洗剂三大类。也就是说超声波清洗机清洗剂的分类可分为水基型清洗剂、半水基型清洗剂、溶剂型清洗剂。超声波清洗机清洗的介质种类是超声波清洗机原理图构成的必要条件。

三、超声波清洗机清洗的空化效应

超声波清洗机的空化效应,超声波清洗机的清洗原理是通过电流与震头的相互作用产生超声波,超声波透过内胆均匀铺设在清洗槽中,借助清洗槽中的清洗液,超声波会产生空化效应,空化效应就是当超声波射入清洗液是瞬间产生数以万计的气泡,气泡随着车哦声波在液体中的气压变化而逐渐变大,到达一定受压程度,气泡会破裂,破裂的气泡在破裂时产生能力团,能量团直接作用于工件表面的油污,使其遭到破坏、乳化、分解、松动、直至彻底剥离,经过不间断繁反复作用,最后达到清洗的效果,这就是超声波清洗机的原理。超声波的空化效应的高效完成是超声波清洗机原理图构成的核心过程。


 超声波清洗机用途
 
1、机械行业:防锈油脂的去除;模具的清洗;机械零部件的除油除锈;发动机、化油
器及汽车零件的清洗;过滤器、滤网的疏通清洗等。对列车车头各部件的除锈、除油、
防锈,非常适合。
  2、表面处理行业:电镀前的除油除锈;离子镀前清洗;磷化处理;清除积炭;清除氧
化皮;清除抛光膏;金属工件表面活化处理等。
  3、钟表首饰行业:清除油泥、灰尘、氧化层、抛光膏等。
  4、电子行业:印刷线路板除松香、焊斑;高压触点等机械电子零件的清洗等。
  5、光学行业:光学器件的除油、除汗、清灰等。
  6、半导体行业:半导体晶片的高清洁度清洗。
  7、石油化工行业:金属滤网的清洗疏通、化工容器、交换器的清洗等。
  8、化学、生物行业:实验器皿的清洗、除垢。
  9、医疗行业:医疗器械的清洗、消毒、杀菌、实验器皿的清洗等。   
  10、纺织印染行业:清洗纺织锭子、喷丝板等。
  11、仪器仪表行业:精密零件的高清洁度装配前的清洗等。
  12、其他:感光材料制造、造纸、某些食品领域的液体消泡,脱气等。
 
工业超声波清洗机
      超声波清洗机的优点

     1.超声波清洗可大大提高被清洗制件表面的洁净度。据资料报道,若超声清洗的效果为100%,则刷洗(用化学药剂)为90%,蒸汽清洗(化学溶剂)为35%,溶剂压力清洗为30%,溶剂浸洗为15%

2.清洗速度快、工效高,大大降低清洗作业的劳动强度,特别是大批量的小制件(或部件),尤其适用于超声波清洗,超声波清洗机的应用便于清洗工艺的实施及工艺过程的连续自动化。 例如:以IGBT作为主功率元件的超声波清洗机 (频率20-50KHZ),其电路简化,整机可靠性高,效率可达90%,功率因素达0.95以上,体积小,重量轻,功率可调,且可频率跟踪,扫描,操作灵活方便,尤其是单机功率可达5KW以上,这对大规模超声波清洗具有十分重要的意义
3.不宜用其它清洗工艺清洗的易碎物品或制件,或者外形结构比较复具有狭小缝隙、孔洞的制件(或部件),可用超声波清洗法进行较好的清洗。另外一些有害人体健康而难于清洗的场合,如核工业及医疗中的放射性污染物的清洗也可超声清洗n
   

   超声波清洗机使用注意事项

      保养秘级
 1.超声波清洗机安装。
请参照超声波清洗机安装说明书连接清洗机的发生器与主机间的信号线、超声驱动线,加热电源线等线,并接通220V/380VAC电源。
2.超声波清洗机加水。
向清洗池内加入适量清水,液面高度以浸没将要清洗的零部件为准,一般不超过清洗池的五分之四。

3.超声波清洗机加温。
启动加热开关,将水温调节旋钮上的白色刻度线指向适当的温度(应为60℃左右)。清洗机在使用过程中,清洗济的最高温度不应超过70℃。

4.超声波清洗机加入清洗剂。
 
待水温升至4O℃左右时,将零部件清洗剂加入清洗池中(一般比例为1:19),徐徐搅动清水使其充分溶解(此时亦可启动越声波或开启鼓气装置进行搅拌)。

5.超声波清洗机预处理。
 
清洗之前宜用竹刀先将零部件表面的污垢(如防尘罩任其外表面会有很多尘土、气缸体类的零件在其外壳曲线变化处会积留很多厚且易除的油泥)简单清洁一下,以便延长清洗液使用寿命。超声波能够进行精密清洗,但其对泥类的污物处理能力较弱,故预处理中,应尽量将黄泥或稀泥类的污物去除。
 
 
 



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