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(huì)產(chǎn)生能量較大的沖擊波,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(chēng)之為“空化作用”,超聲波清洗正是用液體中氣泡破裂所產(chǎn)生的沖擊波來(lái)達(dá)到清洗和沖刷工件內(nèi)外表面的作用!〕暡ㄔ谝后w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。超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波,由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的,它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大,尤其是在陽(yáng)光不透明的固體中,它可穿透幾十米的高層度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波,碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測(cè)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國(guó)防、生物醫(yī)學(xué)等方面。在液體中傳播的超聲波能對(duì)物體表面的污物進(jìn)行清洗,其原理可用“空化”現(xiàn)象來(lái)解釋:超聲波振動(dòng)在液體中傳播的音波壓強(qiáng)達(dá)到一個(gè)大氣壓時(shí),其功率密度為0.35w/cm2?這時(shí)超聲波的音波壓強(qiáng)峰值就可達(dá)到真空或負(fù)壓,但實(shí)際上無(wú)負(fù)壓存在,因此在液體中產(chǎn)生一個(gè)很大的力,將液體分子拉裂成空洞一空化核。此空洞非常接近真空,它在超聲波壓強(qiáng)反向達(dá)到 大時(shí)破裂,由于破裂而產(chǎn)生的強(qiáng)烈沖擊將物體表面的污物撞擊下來(lái)。這種由無(wú)數(shù)細(xì)小的空化氣泡破裂而產(chǎn)生的沖擊波現(xiàn)象稱(chēng)為“空化”現(xiàn)象。 技術(shù)參數(shù):a.清洗介質(zhì)?b.功率密度?超聲波的功率密度越高,空化效果越強(qiáng),速度越快,清洗效果越好。單對(duì)于準(zhǔn)確的、表面光潔度甚高的物體采用長(zhǎng)時(shí)間的高功率密度清洗會(huì)對(duì)物體表面產(chǎn)生“空化”腐蝕。c.超聲波頻率?超聲波頻率越低,在液體中產(chǎn)生空化越容易,作用也越強(qiáng)。頻率高則超聲波方向性強(qiáng),適合于精細(xì)的物體清洗。d.一般來(lái)說(shuō)?超聲波在30℃~40℃時(shí)空化效果 好。清洗劑則溫度越高?作用越顯著。通常實(shí)際應(yīng)用超聲波清洗時(shí),采用30oС~60oС的工作溫度。工作原理:全自動(dòng)超聲波清洗機(jī)原理主要是將換能器,將功率超聲頻源的聲能,并且要轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng),通過(guò)清洗槽壁使之將槽子中的清洗液輻射到超聲波。由于受到輻射的超聲波,使之槽內(nèi)液體中的微氣泡能夠在聲波的作用下從而保持振動(dòng)。 當(dāng)聲壓或者聲強(qiáng)受到壓力到達(dá)一定程度時(shí)候,氣泡就會(huì)迅速膨脹,然后又突然閉合。在這段過(guò)程中,氣泡閉合的瞬間產(chǎn)生沖擊波,使氣泡周?chē)a(chǎn)生1012-1013pa的壓力及局調(diào)溫,這種超聲波空化所產(chǎn)生的巨大壓力能破壞不溶性污物而使他們分化于溶液中,蒸汽型空化對(duì)污垢的直接反復(fù)沖擊。 一方面破壞污物與清洗件表面的吸附,另一方面能引起污物層的疲勞破壞而被駁離,氣體型氣泡的振動(dòng)對(duì)固體表面進(jìn)行擦洗,污層一旦有縫可鉆,氣泡立即“鉆入”振動(dòng)使污層脫落,由于空化作用,兩種液體在界面迅速分散而乳化,當(dāng)固體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時(shí),油被乳化、固體粒子自行脫落,超聲在清洗液中傳播時(shí)會(huì)產(chǎn)生正負(fù)交變的聲壓,形成射流,沖擊清洗件,同時(shí)由于非線性效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生聲流和微聲流,而超聲空化在固體和液體界面會(huì)產(chǎn)生高速的微射流,所有這些作用,能夠破壞污物,除去或削弱邊界污層,增加攪拌、擴(kuò)散作用,加速可溶性污物的溶解,強(qiáng)化化學(xué)清洗劑的清洗作用。由此可見(jiàn),凡是液體能浸到且聲場(chǎng)存在的地方都有清洗作用,其特點(diǎn)適用于表面形狀非常復(fù)雜的零件的清洗。尤其是采用這一技術(shù)后,可減少化學(xué)溶劑的用量,從而大大降低環(huán)境污染。構(gòu)成:全自動(dòng)超聲波清洗機(jī)全過(guò)程為機(jī)械全自動(dòng)。(采用單梁多臂的機(jī)械手)。全自動(dòng)超波清洗機(jī)主要由超聲波清洗槽和超聲波發(fā)生器兩部分構(gòu)成。超聲波清洗槽用堅(jiān)固彈性好、耐腐蝕的優(yōu)質(zhì)不銹鋼制成,底部安裝有超聲波換能器振子;超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻高壓,通過(guò)電纜聯(lián)結(jié)線傳導(dǎo)給換能器,換能器與振動(dòng)板一起產(chǎn)生高頻共振,從而使清洗槽中的溶劑受超聲波作用對(duì)污垢進(jìn)行洗凈。應(yīng)用范圍:在所有的清洗方式中,全自動(dòng)超聲波清洗是效率 高、效果 好的一種,之所以超聲波清洗能夠達(dá)到如此的效果,是與它獨(dú)特的工作原理和清洗方法密切相關(guān)的。我們知道,在生產(chǎn)和生活當(dāng)中,需要清潔的東西很多,需要清洗的種類(lèi)和環(huán)節(jié)也很多,如:物件的清除污染物,疏通細(xì)小孔洞,常見(jiàn)的手工清洗方法對(duì)異型物件以及物件隱蔽處無(wú)疑無(wú)法達(dá)到要求,即使是蒸汽清洗和高壓水射流清洗也無(wú)法滿足對(duì)清潔度較高的需求,超聲波清洗對(duì)物件還能達(dá)到殺滅細(xì)菌、溶解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系污染物、防止過(guò)腐蝕等,因此,超聲波清洗被日益廣泛應(yīng)用于各行各業(yè): (1)機(jī)械行業(yè):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)、化油器及汽車(chē)零件的清洗;過(guò)濾器、濾網(wǎng)的疏通清洗等。 (2)表面處理行業(yè):電鍍前的除油除銹;離子鍍前清洗;磷化處理;清除積炭;清除氧化皮;清除拋光膏;金屬工件表面活化處理等。 (3)儀器儀表行業(yè):準(zhǔn)確零件的高清潔度裝配前的清洗等。 (4)電子行業(yè):印刷線路板除松香、焊斑;高壓觸點(diǎn)等機(jī)械電子零件的清洗等。 (5)健康行業(yè):健康器械的清洗、消毒、殺菌、實(shí)驗(yàn)器皿的清洗等。 (6)半導(dǎo)體行業(yè):半導(dǎo)體晶片的高清潔度清洗。 (7)鐘表首、飾行業(yè):清除油泥、灰塵、氧化層、拋光膏等。 (8)化學(xué)、生物行業(yè):實(shí)驗(yàn)器皿的清洗、除垢。 (9)光學(xué)行業(yè):光學(xué)器件的除油、除汗、清灰等。清洗方式:可區(qū)分全封閉/半封閉采用龍門(mén)多臂機(jī)械手移送工作,電腦控制觸摸屏操作全過(guò)程。大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度。清洗流程:在選擇合適超聲波清洗機(jī)超聲波清洗機(jī)超聲波清洗機(jī)超聲波清洗機(jī)清洗技術(shù)參數(shù)的前提下,其清洗工序和工藝流程也十分重要。清洗過(guò)程實(shí)質(zhì)上是零件表面、污染物、清洗介質(zhì)三者之間復(fù)雜的物理、化學(xué)和機(jī)械作用過(guò)程。 常用的超聲波清洗形式是將零件浸入盛有清洗液的超聲波清洗槽內(nèi),超聲波發(fā)生機(jī)把50HZ常用電轉(zhuǎn)換成超聲頻的電能,傳輸給換能器,再由超聲波換能器將高頻電能轉(zhuǎn)換成超聲振動(dòng),輻射至清洗液內(nèi)進(jìn)行清洗。先進(jìn)的超聲波清洗工藝,一般常采用如圖所示的多槽式全自動(dòng)、聯(lián)合清洗程序。清洗時(shí)將零件裝入用透聲材料做成的網(wǎng)籃中,進(jìn)行自動(dòng)、定時(shí)、循環(huán)清洗。對(duì)于有大量污垢的零件可采用浸、噴、沖等方法進(jìn)行預(yù)清洗,然后再進(jìn)行超聲波清洗。超聲波清洗工藝多選用水基清洗劑,由于這類(lèi)洗劑比ODS洗劑對(duì)油脂及親油污物的溶解性、滲透性和分散性能力差。所以必須采用多槽式超聲波加溫脫脂、超聲波加溫清洗,以加快污物的溶解和分散,使污物脫離零件(粗洗)。超聲波漂洗(精洗)是用純水洗去零件表面所殘留的清洗介質(zhì)。高壓沖淋是采用整體化從上至下的方式進(jìn)行高壓純水噴射,以沖洗小盲孔及縫隙中的污染介質(zhì)。對(duì)沖淋后的潔凈零件進(jìn)行快速熱風(fēng)烘干或蒸汽烘干,以防零件表面氧化腐蝕。工作過(guò)程:1.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)到準(zhǔn)確洗凈目的。在超聲波清洗過(guò)程中,肉眼能看見(jiàn)的泡并不是真空核群泡,而是空氣氣泡,它對(duì)空化作用產(chǎn)生舒緩作用降低清洗效率。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(dá)到 佳效果。2.直進(jìn)流作用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(chēng)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。3.加速度作用液體粒子推動(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)行超準(zhǔn)確清洗。清洗機(jī)、超聲波、工業(yè)超聲波清洗機(jī)、高頻超聲波清洗機(jī)、超聲波發(fā)生器、超聲波換能器、全自動(dòng)智能化超聲波清洗機(jī)等產(chǎn)品。日前公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于清洗眼鏡、珠寶首飾、鐘表、去除農(nóng)藥殘留等民用家居等領(lǐng)域,而且已拓展到健康、機(jī)械、紡織、電子、化纖、石油化工、大專(zhuān)院校、科研實(shí)驗(yàn)室、超硬材料及***等行業(yè)或部門(mén)。
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