一.超聲波
超聲波是頻率高于20000赫茲的聲波,它方向性好,穿透能力強(qiáng),易于獲得較集中的聲能,在水中傳播距離遠(yuǎn),可用于測(cè)距、測(cè)速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有很多的應(yīng)用。超聲波因其頻率下限大約等于人的聽(tīng)覺(jué)上限而得名。
二.超聲波的兩個(gè)主要參數(shù):
①頻率:F≥20KHz(在實(shí)際應(yīng)用中因?yàn)樾Ч嗨?,通常把F≥15K的聲波也稱(chēng)為超聲波);
②功率密度:p=發(fā)射功率(W)/發(fā)射面積(cm2);通常p≥0.3w/cm2;在液體中傳播的超聲波能對(duì)物體表面的污物進(jìn)行清洗,其原理可用“空化”現(xiàn)象來(lái)解釋?zhuān)撼暡ㄕ駝?dòng)在液體中傳播的音波壓強(qiáng)達(dá)到一個(gè)大氣壓時(shí),其功率密度為0.35w/cm2,這時(shí)超聲波的音波壓強(qiáng)峰值就可達(dá)到真空或負(fù)壓,但實(shí)際上無(wú)負(fù)壓存在,因此在液體中產(chǎn)生一個(gè)很大的壓力,將液體分子拉裂成空洞一空化核。此空洞非常接近真空,它在超聲波壓強(qiáng)反向達(dá)到zui大時(shí)破裂,由于破裂而產(chǎn)生的強(qiáng)烈沖擊將物體表面的污垢撞擊下來(lái)。這種由無(wú)數(shù)細(xì)小的空化氣泡破裂而產(chǎn)生的沖擊波現(xiàn)象稱(chēng)為“空化”現(xiàn)象。太小的聲強(qiáng)無(wú)法產(chǎn)生空化效應(yīng)。
三.超聲波清洗機(jī)原理
【超聲波清洗】的超聲波應(yīng)用原理是由超聲波發(fā)生器發(fā)出的高頻振蕩信號(hào),通過(guò)換能器轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振蕩而傳播到介質(zhì),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(dòng)而產(chǎn)生數(shù)以萬(wàn)計(jì)的微小氣泡,存在于液體中的微小氣泡(空化核)在聲場(chǎng)的作用下振動(dòng),當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí),氣泡迅速增長(zhǎng),然后突然閉合,在氣泡閉合時(shí)產(chǎn)生沖擊波,在其周?chē)a(chǎn)生上千個(gè)大氣壓力,破壞不溶性污物而使它們分散于清洗液中,當(dāng)團(tuán)體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時(shí),油被乳化,固體粒子即脫離,從而達(dá)到清洗件表面凈化的目的。
四.超聲波清洗機(jī)的優(yōu)勢(shì):
相比其他多種的清洗方式,顯示出了巨大的*性,尤其在專(zhuān)業(yè)化、集團(tuán)化的生產(chǎn)企業(yè)中,己逐漸用【超聲波清洗機(jī)】取代了傳統(tǒng)的浸洗、刷洗、壓力沖洗、振動(dòng)清洗和蒸氣清洗等工藝方法,【超聲波清洗機(jī)】的高效率和高清潔度,得益于其聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)產(chǎn)生的穿透性和空化沖擊疚,所以很容易將帶有復(fù)雜外形,內(nèi)腔和細(xì)空的零部件清洗干凈,對(duì)一般的除油、防銹、磷化等工藝過(guò)程,在超聲波作用下只需兩三分鐘即可完成,其速度比傳統(tǒng)方法可提高幾倍,甚至幾十倍,清潔度也能達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn),這在許多對(duì)產(chǎn)品表面質(zhì)量和生產(chǎn)率要求較高的場(chǎng)合,更突出顯示了用其他處理方法難以達(dá)到或不可取代的結(jié)果。
五.超聲波清洗機(jī)技術(shù)特點(diǎn)
清洗效果好,清潔度高且全部工件清潔度*。
清洗速度快,提高生產(chǎn)效率,不須人手接觸清洗液,安全可靠。
對(duì)深孔、細(xì)縫和工件隱蔽處亦可清洗干凈。
對(duì)工件表面無(wú)損傷,節(jié)省溶劑、熱能、工作場(chǎng)地和人工。
超聲波清洗方式超過(guò)一般以的常規(guī)清洗方法,特別是工件的表面比較復(fù)雜,象一些表面凹凸不平,有盲孔的機(jī)械零部件,一些特別小而對(duì)清潔度有較高要求的產(chǎn)品如:鐘表和精密機(jī)械的零件,電子元器件,電路板組件等,使用超聲波清洗都能達(dá)到很理想的效果。超聲清洗的原理是由超聲波發(fā)生器發(fā)出的高頻振蕩信號(hào),通過(guò)換能器轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振蕩而傳播到介質(zhì)—清洗溶劑中,超聲波在清洗液中疏密相同的向前輻射,使液體流動(dòng)而產(chǎn)生數(shù)以萬(wàn)計(jì)的微小氣泡。
這些氣泡在超聲波縱向傳播的負(fù)壓區(qū)形成、生長(zhǎng),而在正壓區(qū)迅速閉合。在這種被稱(chēng)為“空化”效應(yīng)的過(guò)程中,氣泡閉合可形成超過(guò)1000大氣壓的瞬間高壓,連續(xù)不斷地產(chǎn)生瞬間高壓就象一連串小“爆炸”不斷地沖擊物件表面,使物件的表面及縫隙中的污垢迅速剝落,從而達(dá)到物件表面凈化的目的。
【超聲波清洗】的作用機(jī)理主要有以下幾個(gè)方面:因空化泡破滅時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊波,污垢層的一部分在沖擊波作用下被剝離下來(lái)、分散、乳化、脫落。因?yàn)榭栈F(xiàn)象產(chǎn)生的氣泡,由沖擊形成的污垢層與表層間的間隙和空隙滲透,由于這種小氣泡和聲壓同步膨脹,收縮,象剝皮一樣的物理力反復(fù)作用于污垢層,污垢層一層層被剝離,氣泡繼續(xù)向里滲透,直到污垢層被*剝離。這是空化二次效應(yīng)?!境暡ㄇ逑础恐星逑匆撼曊駝?dòng)對(duì)污垢的沖擊。超聲加速化學(xué)清洗劑(RT-808超聲波清洗劑)對(duì)污垢的溶解過(guò)程,化學(xué)力與物理力相結(jié)合,加速清洗過(guò)程。
超聲波除油
將黏附有油污的制件放在除油液中,并使除油過(guò)程處于一定頻率的超聲波場(chǎng)作用下的除油過(guò)程,稱(chēng)為超聲波除油。引入超聲波可以強(qiáng)化除油過(guò)程、縮短除油時(shí)間、提高除油質(zhì)量、降低化學(xué)藥品的消耗量。尤其對(duì)復(fù)雜外形零件、小型精密零件、表面有難除污物的零件及絕緣材料制成的零件有顯著的除油效果,可以省去費(fèi)時(shí)的手工勞動(dòng),防止零件的損傷。
超聲波除油的效果與零件的形狀、尺寸、表面油污性質(zhì)、溶液成分、零件的放置位置等有關(guān),因此,*的超聲波除油工藝要通過(guò)試驗(yàn)確定。超聲波除油所用的頻率一般為30kHz左右。零件小時(shí),采用高一些的頻率;零件大時(shí),采用較低的頻率。超聲波是直線(xiàn)傳播的,難以達(dá)到被遮蔽的部分,因此應(yīng)該使零件在除油槽內(nèi)旋轉(zhuǎn)或翻動(dòng),以使其表面上各個(gè)部位都能得到超聲波的輻照,受到較好的除油效果。另外超聲波除油溶液的濃度和溫度要比相應(yīng)的化學(xué)除油和電化學(xué)除油低,以免影響超聲波的傳播,也可減少金屬材料表面的腐蝕。
六、超聲波清洗機(jī)對(duì)幾種常見(jiàn)的工件表面狀況,用超聲波清洗工藝情況簡(jiǎn)介:
1.拋光件表面拋光膏的清洗
一般情況下,拋光膏常常采用石蠟調(diào)合,石蠟分子量大,熔點(diǎn)較高,常溫下呈固態(tài),是較難清洗的物質(zhì),傳統(tǒng)的辦法是采用有機(jī)溶劑清洗或高溫堿水煮洗有許多弊病。采用超聲波清洗則可使用水基清洗劑,在中溫條件下,幾分鐘內(nèi)將工件表面*清洗干凈,常用工藝流程是:①浸泡→②超聲波清洗→③清水(凈水)漂洗。
2.表面有油及少量銹的冷軋鋼板
冷軋鋼板表面一般有油、污或少量鐵銹,要洗干凈比較容易,但經(jīng)一般方法清洗后,工件表面仍殘留一層非常細(xì)薄的浮灰,影響后續(xù)加工質(zhì)量,有時(shí)不得不再采用強(qiáng)酸浸泡的辦法去除這層浮灰。而采用超聲波清洗并加入適當(dāng)?shù)那逑匆?,可方便快捷地?shí)現(xiàn)工件表面*清潔,并使工件表面具有較高的活性,有時(shí)甚至可以免去電鍍前酸浸活化工序。
3.表面有氧化皮和黃銹的工件 傳統(tǒng)的辦法是采用鹽酸或硫酸浸泡清洗。如采用超聲波綜合處理技術(shù),可以快捷地在幾分鐘內(nèi)同時(shí)去除工件表面的油、銹、并避免了因強(qiáng)酸清洗伴隨產(chǎn)生的氫脆問(wèn)題