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全自动超声波清洗设备原理是什么?

2021-06-08

  我们知道,在生产和生活当中,需要保持清洁的东西很多,需要清洗的种类和环节也很多,常见的手工清洗方法已经无法满足需求,即使是蒸汽清洗和高压水射流清洗也无法满足对清洁度较高的需求,因此这也是超声波清洗技术被日益广泛应用于各行各业的原因。在工业清洗领域,尤其是在有精细度和清洁度要求的清洗环节,超声波清洗满足了汽车制造、航空航空、仪表仪器、五金机械、电子电器、真空镀膜、光学设备、医疗设备等精密以及个性化清洗要求。这种被国际公认的洁净效率最高、清洗效果最佳的工业清洗方法,清洗效率达到98%以上,得到各行各业的青睐。

超声波清洗设备

超声波清洗技术清洗质量高、清洗速度快,清洗时间短,操作简单。有高清洁度,对于各种污渍去除清洗效果更为彻底。对凹槽、深孔、狭缝细缝和器械隐蔽处、内部细小零件也能清洗干净;同时在除油、除锈和除氧化物等方面也有较好的效果。还可以和全自动清洗消毒器相结合使用,易于实现机械化和自动化。

  超声波是一种机械波,是声波的一种。人耳能够听到的声波的频率范围在16~20000Hz左右,因此频率高于20kHz的声波称为超声波。当高于音波(28~40khz)的高频振动传给清洗介质后,超声波以高频次的压力和张力交互性变换方式向水进行透射,在张力作用时,水中产生“真空”核群泡,在压力作用时,“真空”核群泡由于破裂而产生的强烈冲击将物体表面的污物撞击下来,表面污垢被剥离,从而达到精密洗净目的,这一过程称为”空化效应”。

  超声波传播原理:空化作用分四个阶段。

  一阶段: 随着压力的降低,促使大量气泡的产生;

  二阶段: 气泡不断增大,根据不同频率气泡增大到不同尺寸;

  三阶段:压力增加,气泡被压缩;

  四阶段:温度升高直到气泡爆破,产生微刷效应。

  直进流作用:超声波在液体中沿声的传播方向产生流动的现象称为直进流。声波强度在0.5W/cm2时,肉眼能看到直进流,垂直于振动面产生流动,流速约为10cm/s。通过此直进流使被清洗物表面的微油污垢被搅拌,污垢表面的清洗液也产生对流,溶解污物的溶解液与新液混合,使溶解速度加快,对污物的搬运起着很大的作用。 图源: 昆山市超声仪器有限公司

  超声波在液体中传播,使液体与清洗槽在超声波频率下一起振动,液体与清洗槽振动时有自己固有频率,这种振动频率是声波频率,所以人们就听到嗡嗡声。当达到20-30Khz的超声系统,可应对严重污垢的清洗,适合去除坚硬的污垢、结壳和积碳等,用于清洗机械零件、注塑模具和各种严重污染或者需要高功率处理的零件。当达到30-60kHz,可以解决一些轻微污染清洗问题,如一些医疗、外科、制药、钟表首饰等需要温和处理的零件。

  高频超声清洗也适用于计算机、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。兆赫超声波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,而不产生空化作用,由于清洗方向性强,被清洗件一般置于与声束平行的方向。

  使用20-30Khz的超声系统,产生数量较少尺寸更大的气泡,每个大气泡被压缩产生更大强度的爆破

  使用30-60kHz的超声系统时,清洗中产生大量的小气泡,爆破强度低,是一种温和的清洗过程。


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