超聲波清洗應用原理及正確使用
2021-01-17 光學工廠
超聲波清洗的應用原理
超聲波清洗的應用原理是由超聲波發生器發出的高頻振蕩信號，通過換能器轉換成高頻機械振蕩而傳播到介質，清洗溶劑中超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射，使液體流動而產生數以萬計的微小氣泡，存在於液體中的微小氣泡（空化核）在聲場的作用下振動，當聲壓達到一定值時，氣泡迅速增長，然後突然閉合，在氣泡閉合時產生衝擊波，在其周圍產生上千個大氣壓力，數百度的高溫，利用閉合時的爆炸衝擊波破壞不溶性汙物而使它們分散於清洗液中，當團體粒子被油汙裹著而粘附在清洗件表面時，油被乳化，固體粒子即脫離，從而達到清洗件表面淨化的目的。由於超聲波固有的穿透力，所以可以清洗各種表面複雜，形狀特異的物件，對小孔和縫隙都有很好的清洗效果，對不吸音或吸音係數小的物體清洗效果最佳。
正確使用超聲波設備
1、了解超聲波
用超聲波可以分為三種，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。超聲波由於頻率高、波長短，因而傳播的方向性好、穿透能力強，這也就是為什麼設計製作超聲波清洗機的原因。
2、超聲波如何完成清洗工作
超聲波清洗是利用超聲波在液體中的社會化作用、加速度作用及直進流作用對液體和汙物直接、間接的作用，使汙物層被分散、乳化、剝離而達到清洗目的。目前所用的超聲波清洗機中，空化作用和直進流作用應用得更多。
（1）空化作用：空化作用就是超聲波以每秒兩萬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行透射。在減壓力作用時，液體中產生真空核群泡的現象，在壓縮力作用時，真空核群泡受壓力壓碎時產生強大的衝擊力，由此剝離被清洗物表面的汙垢，從而達到精密洗淨目的。
（2）直進流作用：超聲波在液體中沿聲的傳播方向產生流動的現象稱為直進流。聲波強度在0.5W/cm2時，肉眼能看到直進流，垂直于振動面產生流動，流速約為10cm/s。通過此直進流使被清洗物表面的微油汙垢被攪拌，汙垢表面的清洗液也產生對流，溶解汙物的溶解液與新液混合，使溶解速度加快，對汙物的搬運起著很大的作用。
（3）加速度：液體粒子推動產生的加速度。對於頻率較高的超聲波清洗機，空化作用就很不顯著了，這時的清洗主要靠液體粒子超聲作用下的加速度撞擊粒子對汙物進行超精密清洗。
3、超聲波清洗機的原理是什麼
超聲波換能器將高頻振蕩電訊號轉換成高頻機械振蕩，以縱波的形式在清洗液中輻射。在輻射波擴張的半波期間，清洗液的緻密性破壞並形成無數直徑為50-500μm的氣泡。這種氣泡中充滿著溶液蒸汽。在壓縮的半波期間，氣泡訊速閉合，會產生上百Mpa的局部液壓撞擊。這種現象稱為「空化」效應。在「空化」效應的連續作用下，工件表面或隱蔽處的汙垢被爆裂、剝落。同時，在超聲的作用下，清洗液的滲透作用加強；脈動攪拌加劇；溶解、分散和乳化加速；從而將工件徹底清洗乾淨。
4、超聲波清洗機是由哪幾部分構成的
超波清洗機主要由超聲波清洗槽和超聲波發生器兩部分構成。超聲波清洗槽用堅固彈性好、耐腐蝕的優質不鏽鋼製成，底部安裝有超聲波換能器振子；超聲波發生器產生高頻高壓，通過電纜聯結線傳導給換能器，換能器與振動板一起產生高頻共振，從而使清洗槽中的溶劑受超聲波作用對汙垢進行洗淨。
5、超聲波清洗機有什麼特點
超聲波清洗與各種化學的、物理的、電化的和物化的清洗方法比較，具有以下獨特的優點：
·能快速、徹地清除工件表面上的各種汙垢。
·能清洗帶有空腔、溝槽等形狀複雜的精密零件。
·對工件表面無損。
·可採用各種清洗劑。
·在室溫或適當加溫（60℃左右）即可進行清洗。
·整機一體化結構便於移動。
·節省溶劑、清潔紙、能源、工作場地和人工等。
6、如何使用超聲波清洗機
超聲波清洗機的使用應嚴格按以下要求分部驟操作。
（1）聯結好清洗槽與發生器之間的電纜；
（2）將清洗液倒入清洗槽中（倒入清洗液的量就為放入被清洗物時，液面的位置約為整體的四分之三為佳）；
（3）將被清洗物放入清洗槽；
（4）插上電源插頭；
（5）設立清洗時間，開機。
7、使用超聲波清洗機機應注意什麼問題
(1)超聲波清洗機電源及電熱器電源必須有良好接地裝置。
(2)超聲波清洗機嚴禁無清洗液開機，即清洗缸沒有加一定數量的清洗液，不得合超聲波開關。
(3)有加熱設備的清洗設備嚴禁無液時打開加熱開關。
(4)禁止用重物(鐵件)撞擊清洗缸缸底，以免能量轉換器晶片受損。
(5)超聲波發生器電源應單獨使用一路220V/50Hz電源並配裝2000W以上穩壓器。
(6)清洗缸缸底要定期衝洗，不得有過多的雜物或汙垢。
(7)每次換新液時，待超聲波起動後，方可洗件。
8、使超聲波清洗效果最佳的方式
（1）超聲波清洗槽的溫度最好為30~50℃。
（2）根據不同的清洗對象正確選擇清洗劑。清洗劑一般分為水基（鹼性）清洗劑、有機溶劑清洗劑和化學反應清洗劑。通常使用最多的為水基清洗劑。
（3）根據被清洗物的汙染程度和汙垢性質，選用不同的清洗時間。
9、節約清洗液的小竅門
超聲波清洗機的清洗液可以循環使用，這種清洗方式可以節約大量的清洗液，每次使用完清洗機後，最好將清洗液放入容器中，下次使用時再倒入清洗槽，餘下的沉澱物可處理掉。如清洗液的濃度不夠時，適量加入一點即可重複使用。
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