【廣告】
從理論上分析,爆裂的空化泡會(huì)產(chǎn)生超過(guò)10,000 psi的壓力和20,000 °F (11,000 °C) 的高溫,并在其爆裂的瞬間沖擊波會(huì)迅速向外輻射。單個(gè)空化泡所釋放的能量很小,但每秒鐘內(nèi)有幾百萬(wàn)的空化泡同時(shí)爆裂,累計(jì)起來(lái)的效果將是非常強(qiáng)烈的,產(chǎn)生的強(qiáng)大的沖擊力將工件表面的污物剝落,這就是所有超聲清洗的特點(diǎn)。
如果超聲能量足夠大,空化現(xiàn)象會(huì)在清洗液各處產(chǎn)生,所以超聲波能夠有效清洗微小的裂縫和孔??栈饔靡泊龠M(jìn)了化學(xué)反應(yīng)并加速了表面膜的溶解。
然而只有在某區(qū)域的液體壓力低於該氣泡內(nèi)氣體壓力時(shí)才會(huì)在該區(qū)域產(chǎn)生空化現(xiàn)象,故由換能器產(chǎn)生的超聲波振幅足夠大時(shí)才能滿足這一條件。產(chǎn)生空化所需的功率被稱做空化臨界點(diǎn)。不同的液體存在不同的空化臨界點(diǎn),故超聲波能量必須超過(guò)該臨界點(diǎn)才能達(dá)到清洗效果。也就是說(shuō),只有能量超過(guò)臨界點(diǎn)才能產(chǎn)生空化泡,以便進(jìn)行超聲清洗。
一定量的溶劑可清洗多少工件利用率等因素。當(dāng)然,所選擇的清洗溶劑必須達(dá)到清洗效果,并應(yīng)與所清洗的工件材料相容。水為普通的清洗液,故使用水基溶液的系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便、使用成本低、應(yīng)用廣泛。然而對(duì)某些材料以及污垢等并不適用于水性溶液,那么還有許多溶劑可供選用。 不同的清洗液,要區(qū)分的清洗系統(tǒng) 水性系統(tǒng):通常由敞口槽組成,工件浸沒(méi)其中。而復(fù)雜的系統(tǒng) 由多個(gè)槽組成,并配備循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)、沖淋槽、干燥槽以及其它附件。
頻率的選擇:超聲清洗頻率從28 kHz 到 120kHz 之間,在使用水或水清洗劑時(shí)由空穴作用引起的物理清洗力顯然對(duì)低頻有利,一般使用 28-40kHz 左右。對(duì)小間隙、狹縫、深孔的零件清洗,用高頻(一般 40kHz 以上)較好,甚至幾百 kHz 。對(duì)鐘表零件清洗時(shí),用 100kHz 。若用寬帶調(diào)頻清洗,效果更良好。
清洗籃的使用 :在清洗小零件物品時(shí),常使用網(wǎng)籃,由于網(wǎng)眼要引起超聲衰減,要特別引起注意。當(dāng)頻率為 28khz 時(shí)使用 10mm 以上的網(wǎng)眼為好。
清洗液溫度:水清洗液適宜的清洗溫度為 40-60℃ ,尤其在天冷時(shí)若清洗液溫度低空化效應(yīng)差,清洗效果也差。因此有部分清洗機(jī)在清洗缸外邊繞上加熱電熱絲進(jìn)行溫度控制,當(dāng)溫度升高后空化易發(fā)生,所以清洗效果較好。當(dāng)溫度繼續(xù)升高以后,空泡內(nèi)氣體壓力增加,引起沖擊聲壓下降,效果也會(huì)減弱。 清洗液則要接近于沸點(diǎn)的溫度來(lái)清洗。
超聲波清洗除油
超聲波清洗除油的原理是:超聲波使液體產(chǎn)生超聲空化效應(yīng),液體分子時(shí)而受拉、時(shí)而受壓,形成一個(gè)微小空腔,即所謂“空化泡”。由于空化泡的內(nèi)外壓力差十分懸殊,待空化泡時(shí),會(huì)產(chǎn)生局部液力沖擊波(壓力可達(dá)幾十至幾百M(fèi)Pa)。在這種壓力作用下,會(huì)使粘附在工件表面的各類油脂、污垢剝落。與此同時(shí),在超聲場(chǎng)的作用下,清洗液流動(dòng)性增加,對(duì)油脂、污垢的溶解和乳化作用加速,從而進(jìn)一步強(qiáng)化了除油清洗。圖為超聲波清洗機(jī),它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。