超声波清洗机设备主要由发生器、换能器和清洗槽三部分组成。发生器即电源,产生电磁振荡信号并提供能量;换能器即振板,是超声清洗的关键部分,它把发生器产生的电磁振动转换成换能器本身的超声振动,并传入清洗槽中产生空化作用,通常置于槽底部;清洗槽用来容纳清洗液及待清洗的工件。

一.那什么因素能影响超声波清洗机的清洗效果呢？

1、超声波的强度

即单位面积的超声功率。超声波清洗机的效果好坏取决于空化作用,但空化作用的产生与超声波强度有关,在通常情况下,在单位面积超过0.3W超声功率时(输入电功率为1W)。超声波强度越大,空化作用越明显,清洗作用越好。另外,根据不同的清洗对象,选择适当的超声波强度,如清洗电路板时超声强度可低些,清洗机械零件时超声波强度可高些。

2、超声波频率

空化作用还与超声波频率有关,空化的产生存在着一个最小的临界幅度,即空化是随着频率的升高而降低的。目前超声波清洗机的工作频率根据清洗对象,大致分为三个频段:低频超声清洗(20～50kHz)高频超声清洗(50～200kHz)和兆赫超声清洗(700～1000kHz)。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;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;兆赫超声清洗适用于集成电路芯片、硅片及薄膜等的清洗。

3、清洗溶液的选择

清洗剂的选择要从两个方面考虑,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张力、蒸气压及黏度合适的清洗剂。因为这些特性与超声空化强弱有关。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,因此蒸气压高和黏度大的清洗剂都不利于超声清洗。

4、清洗的温度

清洗温度升高时,对空化的产生有利,但是温度过高气泡中的蒸气压增大,空化强度会降低,所以温度的选择要考虑对空化强度的影响也要考虑清洗液的化学清洗作用。每一种液体都有一空化活跃的温度,水较适宜的温度是60℃左右,此时空化最活跃。

5、驻波的影响

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。

二.超声波清洗机的应用

由于超声波清洗机本身具有其它物理清洗或化学清洗无可比拟的优越性,因此广泛应用于日常生活、电子业、制药工业、实验室、机械业、金属工业、化学工业等诸多领域。

1、日常生活

日常生活中,眼镜、首饰都可以用超声波进行清洗,速度快,无损伤。宾馆、饭店和家庭日常清洗餐具,不仅清洗效果好,还具有杀灭病毒的作用。

2、制药工业

超声波清洗机技术经过众多制药企业的应用而得到广泛使用,特别是对西林瓶、口服液瓶、氨瓶、大输液瓶的清洗以及对丁基胶塞、天然胶塞的清洗方面,已经得到肯定。对于瓶类的清洗,是用超声波清洗技术代替原有的毛刷机,经过翻转注水、超声清洗、内外冲洗、空气吹干、翻转等流程而实现。

3、电子工业

印制电路板焊接后,一般都会或多或少地有助焊剂残留物附在基板上。这些残留物会对基板造成不良的影响(如短路、漏电、腐蚀、接触不良等)。给电子制造业带来品质上的影响。采用超声波清洗技术,可大大降低残留物的量,进一步提高洁净度。

4、金属行业

众所周知,金属棒材经挤压成丝后,金属丝的外部往往有一层碳化膜和油,用酸清洗或其它清洗方法,很难让污物去除(尤其整盘丝),超声波洗丝机是根据实际生产需要而设计的一种连续走丝,高效清洗设备,粗洗部分由清洗液储槽、换能器、循环泵、过滤器及配套管道系统组成,金属丝经超声波粗洗精洗后,再经过吹干,从而完成整个清洗过程。整套设备集成控制,简洁、方便、效果好,广泛用于钽丝、钨丝、钼丝、铌丝、铜丝(绝缘漆涂覆前)等金属丝。

5、精密光学仪器

光学仪器的透镜表面常因切片,研磨等加工而造成表层被磨屑、油污等污染,有的已渗入表层微观组织内,用其它工艺清洗很难奏效,但改用高效率的超声波清洗,就可化难为易。

　　超声波清洗机具有广泛的应用领域和应用价值,相信随着科学技术的不断进步,超声波清洗机在清洗领域必将得到快速发展,实现振兴行业,服务于更多人群的远大目标。

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