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(dòng),液體與清洗槽振動(dòng)時(shí)有自己固有頻率,這種振動(dòng)頻率是聲波頻率,所以人們就聽(tīng)到嗡嗡聲。隨著清洗行業(yè)的不斷發(fā)展,越來(lái)越多的行業(yè)和企業(yè)運(yùn)用到了超聲波清洗機(jī)。
對(duì)超聲波清洗機(jī)原理由超聲波發(fā)生器發(fā)出的高頻振蕩信號(hào),通過(guò)換能器轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)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(dòng)而產(chǎn)生數(shù)以萬(wàn)計(jì)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(chǎng)的作用下振動(dòng)。這些氣泡在超聲波縱向傳播的負(fù)壓區(qū)形成、生長(zhǎng),而在正壓區(qū),當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí),氣泡迅速增大,然后突然閉合。并在氣泡閉合時(shí)產(chǎn)生沖擊波,在其周圍產(chǎn)生上千個(gè)大氣壓,破壞不溶性污物而使他們分散于清洗液中,當(dāng)團(tuán)體粒子被油污裹著而黏附在清洗件表面時(shí),油被乳化,固體粒子及脫離,從而達(dá)到清洗件凈化的目的。在這種被稱之為“空化”效應(yīng)的過(guò)程中,氣泡閉合可形成幾百度的高溫和超過(guò)1000個(gè)氣壓的瞬間高壓。
超聲波清洗機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是:超聲波清洗效果好,操作簡(jiǎn)單。人們所聽(tīng)到的聲音是頻率20-20000Hz的聲波信號(hào),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,產(chǎn)生大量小氣泡 。一個(gè)原因是液體內(nèi)局部出現(xiàn)拉應(yīng)力而形成負(fù)壓,壓強(qiáng)的降低使原來(lái)溶于液體的氣體過(guò)飽和,而從液體逸出,成為小氣泡;另一原因是強(qiáng)大的拉應(yīng)力把液體“撕開(kāi)”成一空洞,稱為空化。
工藝流程:
1、研磨后的清洗
研磨是光學(xué)玻璃生產(chǎn)中決定其加工效率和表面質(zhì)量(外觀和精度)的重要工序。研磨工序中的主要污染物為研磨粉和瀝青,少數(shù)企業(yè)的加工過(guò)程中會(huì)有漆片。其中研磨粉的型號(hào)各異,一般是以二氧化鈰為主的堿金屬氧化物。根據(jù)鏡片的材質(zhì)及研磨精度不同,選擇不同型號(hào)的研磨粉。在研磨過(guò)程中使用的瀝青是起保護(hù)作用的,以防止拋光完的鏡面被劃傷或腐蝕。研磨后的清洗設(shè)備大致分為兩種: 一種主要使用有機(jī)溶劑清洗劑,另一種主要使用半水基清洗劑。
2、鍍膜前清洗
鍍膜前清洗的主要污染物是求芯油(也稱磨邊油,求芯也稱定芯、取芯,指為了得到規(guī)定的半徑及芯精度而選用的工序)、手印、灰塵等。由于鍍膜工序?qū)︾R片潔凈度的要求極為嚴(yán)格,因此清洗劑的選擇是很重要的。在考慮某種清洗劑的清洗能力的同時(shí),還要考慮到他的腐蝕性等方面的問(wèn)題。
頻率
超聲波清洗機(jī)工作頻率很低(在人的聽(tīng)覺(jué)范圍內(nèi))就會(huì)產(chǎn)生噪音。當(dāng)頻率低于20kHz時(shí),工作噪音不僅變得很大,而且可能超出職業(yè)安全與保健法或其它條例所規(guī)定的安全噪音的限度。在需要高功率去除污垢而不用考慮工件表面損傷的應(yīng)用中,通常選擇從20kHz到30kHz范圍內(nèi)的較低清洗頻率。該頻率范圍內(nèi)的清洗頻率常常被用于清洗大型、重型零件或高密度材料的工件。
低頻通常被用于清洗較小、較精密的零件,或清除微小顆粒。高頻還被用于被工件表面不允許損傷的應(yīng)用。使用高頻可從幾個(gè)方面改善清洗性能。隨著頻率的增加,空化泡的數(shù)量呈線形增加,從而產(chǎn)生更多更密集的沖擊波使其能進(jìn)入到更小的縫隙中。如果功率保持不變,空化泡變小,其釋放的能量相應(yīng)減少,這樣有效地減小了對(duì)工件表面的損傷。高頻的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于減小了粘滯邊界層
空化作用
空化作用就是超聲波以每秒兩萬(wàn)次以上的壓縮力和減壓力交互性的高頻變換方式向液體進(jìn)行透射。在減壓力作用時(shí),液體中產(chǎn)生真空核群泡的現(xiàn)象,在壓縮力作用時(shí),真空核群泡受壓力壓碎時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力,由此剝離被清洗物表面的污垢,從而達(dá)到精密洗凈目的
直進(jìn)流
超聲波在液體中沿聲的傳播方向產(chǎn)生流動(dòng)的現(xiàn)象稱為直進(jìn)流。聲波強(qiáng)度在0.5W/cm2時(shí),肉眼能看到直進(jìn)流,垂直于振動(dòng)面產(chǎn)生流動(dòng),流速約為10cm/s。通過(guò)此直進(jìn)流使被清洗物表面的微油污垢被攪拌,污垢表面的清洗液也產(chǎn)生對(duì)流,溶解污物的溶解液與新液混合,使溶解速度加快,對(duì)污物的搬運(yùn)起著很大的作用。
加速度
液體粒子推動(dòng)產(chǎn)生的加速度。對(duì)于頻率較高的超聲波清洗機(jī),空化作用就很不顯著了,這時(shí)的清洗主要靠液體粒子超聲作用下的加速度撞擊粒子對(duì)污物進(jìn)行超精密清洗。
應(yīng)用領(lǐng)域:
超聲波清洗機(jī)廣泛應(yīng)用于表面噴涂處理行業(yè)、機(jī)械行業(yè)、電子行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、半導(dǎo)體行業(yè)、鐘表首飾行業(yè)、光學(xué)行業(yè)、紡織印染行業(yè)。其他行業(yè)等,超聲波清洗機(jī)運(yùn)用具體如下
1、 表面噴涂處理行業(yè):(清洗的附著物:油、機(jī)械切屑、磨料、塵埃、拋光蠟)電鍍前的清除積炭、清除氧化皮、清除拋光膏、除油除銹、離子鍍前清洗、磷化處理,金屬工件表面活化處理等。不銹鋼拋光制品、不銹鋼刀具、餐具、刀具、鎖具、燈飾、手飾的噴涂前處理、電鍍前清洗。
2、 機(jī)械行業(yè):(清洗的附著物:切削油、磨粒、鐵屑、塵埃、指紋)
防銹油脂的去除;量具的清洗;機(jī)械零部件的除油除銹;發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)零件、變速箱、減振器、軸瓦、油嘴、缸體、閥體、化油器及汽車零件及底盤(pán)漆前除油、除銹、磷化前的清洗;過(guò)濾器、活塞配件、濾網(wǎng)的疏通清洗等。精密機(jī)械部件、壓縮機(jī)零件、照相機(jī)零件、軸承、五金零件、模具、尤其在鐵路行業(yè),對(duì)列車車廂空調(diào)的除油去污、對(duì)列車車頭各部件的防銹、除銹、除油非常適合。