超声波清洗机产品分类 联系方式

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哪些因数会影响超声波清洗效果?

[发布时间:2017-8-23]

1、超声波强度(功率密度):
超声波清洗的效果好坏取决于空化作用,而空化作用的产生与超声波强度有关。在通常情况下,单位面积声功率超过0.3W/cm 2(输出电功率一般大于1W)水溶液就能产生空化。在一定范围内,超声波强度越大,空化作用越明显,也就说清洗效果越好。但太高的功率密度会由于空化作用太强而引起对工件的表面侵蚀使制件受损。另外当功率密度增加到一定程度就会出现饱和现象,清洗效果反而会下降。 产生空化的功率密度临界点与频率还有关系,频率越高,产生空化的功率密度越大,例如16--20KHz时,功率密度临界点大约为0.3--0.4W/cm2;26--30KHz时,功率密度就选为0.5--0.8W/cm2;30--40KHz时,功率密度应选为1--1.2W/cm2 。


2、超声波清洗机频率:
超声波振动频率对于清洗效果有很大影响,这是由于超声波频率对于空化作用影响很大的缘故。实践证明同等功率情况下,低频时易于激发空化。即频率越低,空化作用效果越好,但噪音越大。反之,频率越高,空化作用效果越差,噪音越小;工作频率根据清洗对象,大致分为 三个频段;低频超声清洗(20 一 50KHz),高频超声清洗(50—200KHz)和兆赫超声清洗 (700KHz-1MHz 以上).低频超声清洗适用 于大部件表面或者污物和清洗件表面结合强度高的场合。频率的低端,空化强度高。易腐 蚀清洗件表面,不适宜清洗表面光 洁度高的部件,而且空化噪声大.40KHz 左右的频率,在相同声强下,产生的空化泡数量 比频率为 20KHz 时多,穿透力较强, 宜清洗表面形状复杂或有盲孔的工件,空化噪声较小.但空化强度较低,适合清洗污物与 被清洗件表面结合力较弱的场合, 高频超声清洗适用于计算机。微电子元件的精细清洗,如磁盘、驱动器,读写头,液晶玻 璃及平面显示器,微组件和抛光金 属件等的清洗.这些清洗对象要求在清洗过程中不能受到空化腐蚀.要能洗掉微米级的污 物。兆赫超声清洗适用于集成电路 芯片、硅片及簿膜等的清洗。能去除微米、亚微米级的污物而对清洗件没有任何损伤。因 为此时不产生空化.其清洗机理主 要是声压梯度.粒子速度和声流的作用.特点是清洗方向性强,被清洗件一般置于与声束 平行的方向.


3、清洗液温度:
清洗的温度是影响清洗速度重要因素,适当的提高清洗液的温度,可增强空化能力,缩短清洗时间,但超过一定的温度,由于蒸汽压力相应增加反而使空化作用降低,因此必须保持一定的温度范围,如水溶剂清洗液一般在50℃左右,三氯烯清洗液在75℃左右。选择清洗液必须考虑选择的清洗液粘度要小,表面张力要小以利于清洗液的空化。


4、清洗剂的选择:
清洗剂的选择要从两个方面来考虑:一方面要从污物的性质来选择化学作用效果好的 清洗剂;另一方面要选择表面的张 力、蒸气压及枯度合适的清洗剂,因为这些特性与超声波空化强弱有关。液体的表面张力 大则不容易产生空化,但是当声强 超过空化阈值时,空化泡崩溃释放的能量也大,有利于清洗.高蒸气压的液体会降低空化 的强度,而液体的粘滞度大也不容 易产生空化.因此蒸气压高和粘度大的洁洗剂都不利于超声波清洗.此外,清洗液的温度 和静压力都对清洗效果有影响,清 洗液温度升高时. 空化核增加, 对空化的产生有利, 但是温度过高, 气泡中的蒸气压增大空 化强会降低,所以温度的选择 要同时考虑对空化强度的影响,也耍考虑清洗剂的化学清洗作用。每一种液体都有自己的 空化活跃的温度,水较适宜的温度 是 60 度,此时空化最活跃。清洗液的静压力大时,不容易产生空化作用,所以在密闭加压 容器中进行超声清洗或处理时效果 较差。 清洗液的流动速度对超声波清洗效果也有很大影响。 最好是在清洗过程中液体静止不流动.这时泡的生长和闭合运动能够充分完成.如果 清洗液的流速过快,则有些空化核 会被流动的液体带走有些空化核则在没有达到生长闭合运动整过程时就离开声场,因而使 总的空化强度降低;采用超声波清洗,一般有两类清洗剂即化学溶剂和水基清洗剂。清洗介质的化学作用可以加速超声波清洗效果,超声波清洗是物理作用,两种作用相结合,依对物件进行充分、彻底的清洗。


5、零件的摆放位置:
清洗件面积小的一面应朝声源排放,排列要有一定的间距.清洗件不能直接放在清洗槽底 部.尤其是较重的清洗件.以免影槽 底板的振动,也避免清洗件擦伤底板而加速空化腐蚀。清洗件最好是悬挂在槽中,或用金 属罗筐盛好悬挂.但须注意要用金 属丝做成.并尽可能用细丝做咸空格较大的筐, 以减少声的吸收和屏蔽。
零件表面接近并面向发生器时,清洗质量最好。一般都把零件放在金属网内,故应采用带有聚焦系统的发生器。被清洗零件不能直接压在超声振动的辐射面上。应将重点清洗部位对准超声源,被洗下的污物应能顺利地排出零件,以便于清洗液在清洗槽内对流。


6、液体的深度:
一般来说,清洗液液面至少应该高于振动表面100mm以上。例如在300W,24kHz的超声清洗机内的清洗液液面约高12mm;在600W,24kHz的超声清洗机内的清洗液液面约高150mm。由于单频清洗机受驻波场的影响,波节处振幅很小,波峰处振幅大造成清洗不均匀。因此一般最佳清洗物放置应该在波峰处。或者附加其他手段使物品上下移动,均匀清洗。当选用了多频和调频清洗后,效果也要好一些。


7、液体中的气体:
清洗液中气体的含量对超声波清洗效果也有影响。 在清洗液中如果有残存气体(非空化核)会增加声传播损失,此外在空化泡运动过程中 扩散到泡中的气体,在空化泡崩溃 时会降低冲击波强度而削弱清洗作用。因此有些超声清洗设备具有除气功能,在开机时先 进行低于空化阈值的功率水平作振 动,以脉冲或间歇方式振动进行除气.然后功率加到正常清洗的功率水平进行超声清洗; 有些超声清洗设备附有抽气装置(所谓真空脱气),其目的同样是减少清洗液中的残存气体. 驻波对超声波清洗效果的影响。


8、其他因素:
清洗大量污垢的零件一般采用浸泡、喷射的方法进行预洗。在清洗了大部分污垢之后,再用超声清洗余下的污垢,则效果更好。清洗小物品及形状复杂的物品时,如果采用清洗网或者使清洗物旋转,一边振动一边用超声辐射,就能取得均匀清洗的良好效果。
总之:超声波清洗机的功率大小,清洗缸内的功率密度的设计,换能器频率及功率的选择及换能器在清洗缸中摆放的位置(底部、侧面、上部等),清洗液的选择及清洗温度等因素影响着清洗的效果,使用者应更多地听取权威生产厂家的指导,以取得最佳的使用效果。清洗槽是有限空间,超声波由声源向液面传播时。在液体和气体的交界面会反射回来 而形成驻波.驻波的特征是在液体 空间的某些地方声压最小,而在另外一些地方声压最大.这样会造成清洗不均匀的现象。 要减少驻波的影响,有时清洗槽特意做成不规则的形状以避免驻波的形成有时在超声电源方面采取扫频的工方式,使声压最小处不固定在一个地方而是不断地移动以达到较均匀的清洗。


  

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