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你知道影响超声波清洗机效果的主要因素有哪些吗?

作者: 来源: 日期:2019-7-1 9:42:13 人气:251
        超声波清洗机广泛用于工作和生活中作为清洁污渍的主人。它可以在手动清洁不容易或无法完成的地方轻松完成。但是有些因素导致超声波清洗器的清洗效果大大降低,例如下面的超声波清洗器,是什么因素影响超声波清洗器的清洗效果,这样我们就能及时发现问题而不影响工作效率。

        第一:声音强度或超声压力的选择

        只有当交变声压的幅度超过液体的静压时,才会出现负压。只有当超声波清洗槽中的声强高于空化阈值时,才会发生超声空化。对于一般液体,空化阈值约为每平方厘米1/3瓦(声压的km2与声强成正比)。随着声强的增加,空化气泡的最大半径与初始半径之比增大,空化强度增大,即声强越大,空化越强,有利于清洗。但声功率越高,声音强度越好。它会产生大量无用的气泡,增加散射衰减,并形成声屏障。同时,声强的增加也会增加非线性衰减,从而削弱远离声源的清洁效果。对于一些难以清洁的污垢,如金属表面的氧化物和化学纤维喷丝孔中的污垢清洁,应使用较高的声强。此时,清洁表面应靠近声源。此时,大多数不使用槽式清洁器,而是使用杆状聚焦换能器将清洁液直接插入清洁部件的表面进行清洁。

        第二:频率选择

        超声空化的阈值与超声波的频率密切相关。频率越高,空化阈值越高。换句话说,频率越高,在液体中产生空化所需的声强或功率越高;频率越低,空化就越容易发生。同时,在低频率下,液体的压缩和稀疏性具有较长的时间间隔。在塌陷之前,气泡可以生长到更大的尺寸,并且空化强度越高,这有利于清洁。目前,根据清洗对象,超声波清洗机的工作频率大致分为三个频段:低频超声波清洗(20-50KHz),高频超声波清洗(50-200KHz)和兆赫超声波清洗(700 KHz-1 MHz或更高)。低频超声波清洗适用于具有高表面粘合强度的大型部件或污垢和清洁部件。低频率,高空化强度,易腐蚀清洁部件表面,不适合清洁表面光洁度高,气穴噪音高的部件。在40KHz左右的频率下,在相同的声强下,空化气泡的数量多于20KHz的频率,并且穿透力更强。适用于清洁复杂表面形状或盲孔的工件,空化噪声较小。然而,空化强度低,这适用于清洁污垢和清洁部件表面之间的粘附力弱的情况。高频超声波清洗适用于计算机和微电子元件的精细清洗,如磁盘,驱动器,读写头,液晶玻璃和平板显示器,微型元件和抛光金属部件。这些清洁物体在清洁过程中需要没有气蚀腐蚀,并且能够洗掉微米级的污垢。 Megahertz超声波清洗适用于清洗集成电路芯片,硅晶片和薄膜。它可以去除微米和亚微米的污垢而不会对清洁部件造成任何损害,因为此时没有空化效应。清洁机制主要是声压梯度,粒子速度和声流的影响。清洁方向很强,清洁过的部分通常放在平行于声束的方向上。


        3.清洗液理化性质对清洗效果的影响

        清洁剂的选择应从两个方面考虑:一方面,应从污垢的性质中选择具有良好化学作用的清洁剂;另一方面,应选择具有合适表面张力,蒸气压和粘度的清洁剂,因为这些特性与超声空化强度有关。液体表面张力大,不易引起气穴现象,但当声强超过气穴阈值时,气泡破裂释放的能量也大,有利于清洗;高蒸气压液体会降低空化强度,而高粘度液体不易引起空化,因此高蒸气压和高粘度洗涤剂不利于超声波清洗。另外,清洁溶液的温度和静压对清洁效果有影响。当清洁溶液的温度升高时,空化核增加,这有利于产生空穴现象。但是如果温度太高,气泡中的蒸汽压力增加,空化强度降低。因此,温度的选择应考虑空化强度的影响和清洁溶液的化学清洁效果。活动温度,适宜的水温为60-80℃,此时空化最活跃。

        当清洗液的静压高时,不易产生气穴现象,因此在密封的压力容器中超声波清洗或处理的效果差。

        4.影响超声波清洗效果的其他因素

        清洗液的速度对超声波清洗的效果也有很大影响。在清洁过程中液体静止且不流动是更好的。此时,气泡的生长和关闭可以完全完成。如果清洗液的流速太快,一些空化核将被流动的液体带走,一些空化核将在达到生长和闭合运动的整个过程之前离开声场,从而降低总空化强度。有时在实际清洁过程中,为了避免污垢重新粘附到清洁部位,清洁液需要不断流动和更新,此时,要注意清洁液的流速不能太快,以免降低清洁效果。

        清洁部件的声学特性和清洁槽中的布置也对清洁效果有很大影响。吸音量大的清洁物,如橡胶,布等,清洁效果差,而金属部件,玻璃制品等声音反射强度大的清洁部件清洁效果好。清洁部件的小侧应向声源排出,并以一定距离排列;清洁部件不应直接放在清洗槽底部;特别是较重的清洁部件,以避免阴影槽底板的振动,并避免清洁部件对底板的磨损,加速空化腐蚀。清洁部件应优选悬挂在凹槽或金属筐中。但是,应该注意电线的使用。应尽可能使用细线制作带有咸空间的大筐,以减少吸音和屏蔽。

        清洁溶液中的气体含量也影响超声波清洁的效果。如果清洁溶液中存在残余气体(非空穴核),则会增加声传输损耗。另外,在空化气泡运动过程中扩散到气泡中的气体会降低冲击波强度,并在空化气泡破裂时削弱清洁效果。因此,一些超声波清洗设备具有脱气功能。低于空化阈值的功率水平在机器启动时振动,并且通过脉冲或间歇振动进行脱气。第五,将功率加到用于超声波清洁的正常清洁的功率水平。

        一些超声波清洗设备设计有真空脱气装置(也称为真空脱气或负压清洗)。目的是减少清洁液中的残余气体。

        5.驻波的影响

        当超声波从声源传播到液体表面时,清洁槽是有限的空间。 驻波通过在液体和气体之间的界面处反射而形成。 驻波的特征在于液体空间的某些位置具有最低的声压,而在其他位置具有最高的声压。 这将导致不均匀的清洁。 为了减少驻波的影响,有时将清洁槽特制成不规则形状,以避免形成驻波。 现在在超声波清洗机供电方面,采用了频率扫描方法,使最小声压不固定在一个地方,而是不断移动,以实现更均匀的清洁。


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