怎么选择超声波清洗机
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发布时间：2022-05-04 20:06
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时间：2022-06-25 13:11
超声波清洗原理：
超声波清洗设备由两部分组成：超声波发生器（超声波电源）和换能器（超声波振子）。超声波发生器将工频电转变成20KHZ以上的高频电信号，通过高频电缆输送到换能器上。一般超声波换能器是固定在清洗槽的底板上，清洗槽内装满了液体，当换能器被加上高频电压后，它的压电陶瓷元件在电场作用下便产生纵向振动。超声波换能器（又称声头）是一种高效率的换能元件，能将电能转换成强有力的超声波振动，在产生超声波振动时，仿佛是一个小的活塞，振幅很小，约只有几微米。但这个振动加速度很大 (几十至几千个g);槽上具有许多个换能器，施加相同的频率及相位的电能时，就合成了一个巨大的活塞进行往复振动，这种振动通过固定换能器的底板传播到清洗液中，振动在清洗液中传播就达到了对浸入其中的工件清洗的目的。
1. 空化作用（CAVITATION)
在液体中传播的超声波能对物体表而的污物进行淸洗，其原理可用"空化"现象来解释；清洗效果和超声波在液体中产生的〃空化〃强度有密切的关系。超声波振动在液体中传播，当其声波压强达到一个大气压时，超声波的功率密度约为0.35瓦/Cm2,这时在液体中传播的超声波的声波压强峰值就可以轻易达到真空或负压，但实际上是无负压现象存在的，因而在液体中产生一个很大的力，将液体分子拉裂成空洞（空化核）， 此空洞为真空或非常接近真空，此空洞在信号电压（或超声波压强）值下一个半周达到最大时，由于周围的压力的增大而被压碎，此时液体分子激烈碰撞产生非常强大的冲击力，将被清洗物体表面的污物撞击下来。这些无数细小而密集的气泡破裂时产生 冲击波的现象被称之为"空化"作用。这种空化作用非常容易在固体与液体的交界处产生，因而对于浸入超声作用下的液体中的物体具有超乎寻常的清洗作用。另外，由于超声波具有很强的穿透固体的作用，所以这种"空化〃作用对浸入超声波作用下的液体中物体内外表面（如管件）均能得到清洗，这是超声波清洗优于其它淸洗手段的重要方面。I
2.超声波淸洗和其它清洗手段效果的比较
由于超声波的空化作用，其清洗效果远远优于其它淸洗手段所能达到的清洗效果。清洗效果比较（根据资料报导）所示：超声波清洗法达到100%,刷洗（用化学溶剂）为90%。蒸汽清洗（化学溶剂）为35%,溶剂压力清洗为30%,溶剂浸洗为15%。但化学溶剂对环境会造成重度污染。从上看出，超声波清洗是最有效的最环保的清洗手段。根据生产规模，可以设立多个工位的清洗线， 综合应用各种淸洗手段对工件做彻底的清洗。
3.超声波清洗力的来源
超声波清洗一般釆用两种清洗剂：化学溶剂和水粉剂。就对污物油脂来说均有溶解渗透作用，这是一种化学作用力。而超声波的空化作用却是物理性的。超声波清洗 是结合了化学作用和物理作用。首先靠化学作用对污物进行渗透、溶解，然后再通过超声波空化作用所产生的冲击力将物体表而的污物层剥离，对之进行搅拌、分散、乳化并防止已脱离物体表面的污物重新附着在物体上。
4. 超声波清洗效果相关的物理量
(1) 超声波清洗效果与其功率密度的关系
超声波的功率密度越高，空化效果越强，其清洗效果越好，清洗速度越快。对表面污物很多的被淸洗件，应釆用大功率密度进行淸洗。但对精密及表而光洁度高的物件的长时间强洗会由于空化腐蚀而使表而受到损伤，因此宜采用较低功率密度进行淸洗。
(2) 超声波频率与清洗效果的关系
超声波频率越低，在液体中的空化越容易产生，作用也越强。波长越长，方向性不显著，遮蔽部分较容易洗刷，但对于小间隙或细孔的污物清除效果不显著。
超声波频率较高时，空化作用较弱，但空化产生的冲击力速度大，波长短而有方向性，遮蔽部分清洗效果虽不理想，但对于小间隙或细孔中的污物却可有效清除。
所以，超声波频率要根据被清洗物来选择，目前最常用的频率是20~50KHZ
(3)清洗剂的选择
化学溶剂加超声波清洗，去污力强，但成本高且一般于人体健康不利。如三氯乙烯、三氯乙烷、丙酮等，所以只在特殊要求高的情况下釆用。工业清洗剂在超声波的作用下可以取得很好的淸洗效果，所以在超声波清洗中得到了广泛的应用。
(4)清洗温度
根据不同的清洗剂来选择清洗温度，一般说水在30度-40度时空化效果最好。所以超声波一般选择常温工业冼净剂。由于油脂污物在溶剂中的溶解速度随着温度的提高而提高，所以在溶剂不分解和过量蒸发的情况下，适当提高超声波清洗温度有利于提高清洗效率。
通过对以上资料的了解，我们还需要分析设备应该使用什么频率的换能器，清洗步骤，和清洗工艺，综合起来才能得到设备的外形尺寸。
一， 超声频率 （广泛应用28KHz—60KHz，此外频率范围还有80.100.120.200...兆赫）
超声波清洗的频率选择时根据需要清洗的材质，以及光洁度来选择的。下面先看看超声波的应用领域：
1.汽车、摩托车：车架、车轿、底盘、发动机缸（套）、活塞环、水箱、油箱、减震器、化油器、制动泵、油嘴等零部件淸洗。
2.机械：液压件（系统）、轴承、齿轮、五金件、乳胶模具、其它各种金属结构件、冷热轧材等去油、去锈、去氧化皮。
3.真空离子镀膜：不锈钢板、刃量工具、关键零件、精密五金、玻璃、工艺美术制品、 树脂片、首饰、灯饰、钟表零件、镜片、镜架、透镜等镀膜前高清洁度清洗。
4.家电：彩电、冰箱、空调等结构件漆（涂、镀）前处理，彩显管零件、音频磁头等 清洗。
5.电子、半导体：线路板、电子元器件、半导体材料等去污。
6.化纤：喷丝板、涤纶过滤芯等微孔去污。
7.医疗器械：生产制作过程中和使用后消毒时的清洗。
8. 饮食容器：酒瓶、饮料瓶、不锈钢餐（厨）具等清洗。
9.军工、航空产品：子弹、炮弹、*械、装甲、飞机等零部件清洗。
10.机电：轴（套）、线圈材料、磁性材料清洗；线圈、变压器、整流器。
11. 浸漆：比如电机采用超声波浸漆，可有效加速浸漆速度，提高浸漆质量。
上面我们了解到，超声波频率越低，劲头越大，密度越低。因此，以上5,6,7基本不能选用低频超声波清洗，应选用40KHz，60KHz，或更高的频率，此外针对铝件，如果表面光洁度有要求的话，也不能选用28KHz的超声波频率。
二， 清洗步骤
清洗步骤决定了设备需要单槽—多连槽—或者清洗线。
（1） 预处理
由于超声波的空化作用，其清洗效果远远优于其它淸洗手段所能达到的清洗效果，能够进行精密清洗。但其对泥类的污物处理能力较弱，故预处理中，应尽量将黄泥或稀泥类的污物去除。一来可以增强清洗效果，二来可以延长清洗剂的使用期限。预处理方法为：
1. 手工清除法 用手工的办法?使用金属刷子、刮刀等工具去清除零、部件表面的污垢。此法还包括用棉、丝织品、合成纤维造品和麂皮等擦拭零、部件表面以去除污垢。（此方法费工费时，因此不推荐）
2. 机械工具清理法 用电动或者风动工具去带动金属刷子、软砂轮等去清除零、部件表面的积碳、锈蚀、漆层等。（对异型件的作用甚微，因此不推荐）
3. 压缩空气吹扫法 用压缩空气去吹扫覆盖在零、部件表面的干尘土、油泥等。
4. 高压水冲洗法 此方法和压缩空气吹扫法同理
（2） 超声波粗洗和精洗
超声波频率越低，在液体中的空化越容易产生，波长越长，作用也越强。方向性不显著，遮蔽部分较容易洗刷，但对于小间隙或细孔的污物清除效果不显著。
超声波频率较高时，空化作用较弱，但空化产生的冲击力速度大，波长短而有方向性，遮蔽部分清洗效果虽不理想，但对于小间隙或细孔中的污物却可有效清除。
因此对于高精密工件除了低频超声粗洗外，还需要使用高频超声进行精洗。
（3） 喷淋漂洗
超声波的清洗能力强，效果佳，能清洗分解，乳化污物，使其溶解于水中，脱离工件表面，因此超声波清洗槽内的清洗液是很脏的，尽管经过过滤，但因为需要源源不断的清洗工件，而工件出水的瞬间，液体表面漂浮的油污，污渍会吸附在工件上。所以对工件的清洁度要求高的话，其洁净程度是不能满足的，还必须使用洁净水进行高压喷淋或者净水漂洗。通过高压喷淋或净水漂洗的手段来满足对工件的洁净度。如洁净度非常高，还需选用纯水设备。
（4） 风刀吹水
此步骤利用高压空气，对工件表面进行快速风干，大幅度缩短工件表面残余水分的阴干时间。但对深孔，内部效果较差。一般用来配合下一步工序，高温烘干使用。
（5） 高温烘干（低温烘干）
利用循环高温气流对工件实行快速烘干。达到直接装箱或进行下一步工序的条件。还防止水分对工件表面造成腐蚀(比如铁)。低温真空烘干的价格较高，因此普遍选用高温热风烘干。
（6） 输送系统：
根据被淸洗工件的形状、体积、批晕等确定超声波淸洗机的输送方式及控制方式。 典型的输送方式有：悬链、网带、双链、步进、电葫芦、自行葫芦、滚筒、转盘、龙门架、机械手、吊篮、推盘等等。
（7） 循环过滤
在该系统中设有储液槽和过滤器，对槽液进行动态过滤，以维持槽液的清洁度。当工件出槽，经过过滤的液体流经槽体上部的喷淋环节对工件进行一次冲洗，以便冲掉工件出槽时表面粘附的油污，以避免其对下道槽液造成污染。
通过以上条件，确定设备的最终工序，尺寸及外形。
北京宇翔超声工业设备有限公司
选购指南
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时间：2022-06-25 13:11
在超声波清洗过程中，肉眼能看见的泡并不是真空核群泡，而是空气气泡，它对空化作用产生抑制作用降低清洗效率。只有液体中的空气气泡被完全脱走，空化作用的真空核群泡才能达到最佳效果。
（2）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。
（3）加速度：液体粒子推动产生的加速度。对于频率较高的超声波清洗机，空化作用就很不显著了，这时的清洗主要靠液体粒子超声作用下的加速度撞击粒子对污物进行超精密清洗。
选用标准
（1）根据污垢的程度选用超声波功率。功率越大清洗速度越快；
（2）根据清洗污垢的大小要求确定超声波频率.如果普通的五金清洗频率28KHZ即可,如果清洗要求很高污垢微粒小于0.5微米选用40KHZ或以上频率;
(3)如果污垢中固体颗粒较多采用侧振则效果较好.
在选用过程中最好明确震板钢板厚度和震子数目及功率.要不你又被坑了!!
