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超声波清洗机应用领域与原理特点具体解析

文章出处:admin 人气:发表时间:2018-06-15 17:14

一、超声波清洗原理:

由超声波发生器发出的高频振荡信号,通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质---清洗溶剂中,超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射,使液体流动而产生数以万计的微小气泡。这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长,而在正压区迅速闭合。在这种被称之为“空腔”效应的过程中,气泡闭合可形成超过1000个大气压的瞬间高压,连续不断地产生瞬间高压就像一连串小“爆炸”不断地冲击对象表面,使对象的表面及缝隙中的污垢迅速剥落,从而达到对象表面净化的目的。

换能器和清洗液之间清洗槽体即是不锈钢震动面钢板,超声波换能器粘附在其上,通过超声波发生源(电路板)产生一定频率和电压的交流电压信号,带动换能器和不锈钢板一起做高频震动,当钢板向上震动时,将水向上推开,当钢板向下震动时,水跟不上钢板的震动速度,在水和钢板之间会形成一个空隙,这样反复震动就会有许多气泡形成,这种气泡就是由“空腔效应”产生的,我们称之为空腔泡。空腔泡顺着震动方向向水中传播,如果水中正好有工件,空腔泡撞击到工件表面产生数千个大气压的撞击力,带动工件表面的污垢脱落。

二、超声波清洗相关技术问题:

1、超声波频率:物理上把频率大于20KHz的机械波称为超声波;超声波频率越低在液体中产生空腔就越容易,产生的力度大,作用也越强,适用于工件(粗、脏)初洗;超声波频率高则超声波方向性强,适合于精细工件精密清洗。

2、声功率密度(ρ):ρ=发射功率(W)/发射面积(CM2);通常ρ≥0.3W/CM2,就可以达到清洗要求,我们常用的超声波功率密度都大于0.5W/CM2,对普通工业清洗已完全可以满足。功率密度越高,空腔效果越强,速度越快,清洗效果越好。但对于精密的、表面光洁度甚高的产品,采用长时间高功率密度清洗会对产品表面产生“空腔”腐蚀。

3、清洗介质:超声波清洗一般有化学清洗剂和水基清洗剂两类清洗剂;清洗介质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,以对产品进行充分、彻底清洗。

4、清洗温度:一般来说,超声波在30—40℃时空腔效果最好;若使用清洗剂则温度越高作用越显著。通常实际应用超声波清洗时,采用40--60℃的工作温度为佳。

5、清洗时产品的放置方式及清洗液量的选择:一般清洗液液面应高于震动面50mm以上,对于较大工件,一般用不锈钢网笼清洗,网笼网眼对清洗效果有一定的影响,目前工业清洗要求网眼应大于10mm。

三、超声清洗应用:

应用于汽车行业、五金行业、电子行业、实验室、印刷行业、电镀行业、光学行业、精密零件行业、眼镜行业、首饰行业、玉器行业、钟表行业、半导体行业、通信器材行业、贵金属行业、不锈钢行业、电力行业等等。

超声波清洗优点:

相比其他多种清洗方式,超声波清洗机显示出了巨大优越性,尤其在专业化,集团化生产企业中,已逐渐用超声波清洗工艺取代了传统的浸洗、涮洗、压力冲洗、振动清洗和蒸气清洗等等工艺方法;超声波清洗机高效率和高清洁度,得益于其超声波在介质中传播时产生穿透性和空化冲击力,所以很容易将带有复杂外形,内腔和细孔的零部件清洗干净;对一般的除油、防锈、磷化等工艺过程,在超声波作用下只需两三分钟即可完成,其速度比传统清洗方法可提高几倍,甚至几十倍,清洁度也能达到高标准,这在许多对产品表面质量和生产率要求较高的场合,更突出地显示了用其它处理方式不能达到或不可取代的结果。归纳其优点如下:

①清洗效果好,清洁度高且全部工件清洁度一致;

②清洗速度快,提高生产效率;

③不须人手接触清洗液,安全可靠;

④对深孔、细缝和产品隐蔽处亦可清洗干净;

⑤节省溶剂、热能、工作场地和人工等。

电子行业超声波清洗机:

PCB电路板清洗。我国电子行业中,绝大多数企业都在使用PCB,PCB组件焊接采用助焊剂分为水溶型、松香型和免清洗型三类,使用较多为前两种,多采用超声波清洗(也有不少是采用酒精刷洗),免清洗型原则上应该不清洗,但是,目前世界各国大多数厂家即使采用免清洗型焊剂焊接电子元件,仍需要清洗。特别是高密度PCB以及高密度IC出脚,如果不清洗或不采用超声波清洗,必将导致高密度线路之间和IC出脚之间吸附尘埃,一旦环境湿度大,极易发生高密度线间和脚间短路而出现故障,而一旦环境干燥,短路故障又自行消失,这类故障又不易查找。所以世界各国的电子整机厂均坚持对PCB板作超声波清洗。在我国,军工电子整机厂已开始推广,由此收到既提高了产品可靠性,又降低了售后服务成本双重效益。

五金行业超声波清洗机:

相比其他多种清洗方式,超声波清洗机显示出了巨大优越性,尤其在专业化、集团化生产企业中,己逐渐用超声波清洗机取代了传统的浸洗、刷洗、压力冲洗、振动清洗和蒸气清洗等工艺方法,超声波清洗机高效率和高清洁度,得益于其声波在介质中传播时产生的穿透性和空化冲击力,所以很容易将带有复杂外形,内腔和细孔零部件清洗干净,对一般除油、防锈、磷化等工艺过程,在超声波作用下只需两三分钟即可,超声波清洗机也可适用于:汽车轮毂、电镀件、真空镀饰件、马达零件、轴承、压铸件、冲压件、眼镜架、不锈钢餐具、压缩机、钟表零部件、精密纺织器材、精密模具、齿轮、曲轴、阀门、散热器等精密零部件生产加工过程中油污、腊脂、碎屑的清洗。广泛运用于清洗电子线路板、轴承零件、光学镜片、汽车零件、真空离子镀膜零件、五金电镀零件、音频磁头、精密五金零件、医疗器械、液晶显示、航空机械等行业的专用清洗。

电镀行业超声波清洗机:

主要应用于电镀件、真空镀饰件、锁具、马达零件、轴承、压铸件、冲压件、表壳表带、眼镜架、不锈钢餐具、压缩机、钟表零部件、精密纺织器材、精密模具、齿轮、曲轴、阀门、散热器等精密金属零部件及各类金属零件生产加工过程中油污、腊脂、碎屑的清除。超声波在电镀工业清洗主要分电镀镀前清洗(前处理)及镀后清洗(后处理)。电镀前处理清洗包括清洗各类五金零件抛光后腊脂的清洗及零件加工过程中油污、碎屑的清除。电镀后处理清洗包括清洗电镀过程中的残留电镀液剂及各类残留物。

医用超声波清洗机:

超声波清洗机用于医疗行业可以彻底清洗手术机械及手术附件的各种污渍,排出人工清洗不彻底的问题,所以国家卫生部公布《内镜清洗消毒技术操作规范》,在规范中规定:“内镜及附件用后应当立即清洗、消毒或灭菌…需在超声波清洗机内清洗5--10分钟。”和采用戊二醛、环氧乙烷浸泡消毒、灭菌。在《医疗机构口腔诊疗器械消毒技术操作规范》中规定:牙科器械“应当采用超声清洗”和采用环氧乙烷、戊二醛浸泡消毒、灭菌。

实验室用超声波清洗机:

主要用于生物化学、微生物学、药物学、物理学、动物学、农学、医学、食品、制药等行业的实验分析或实验器具的清洗,还广泛应用电子、光学、机械、汽车、电镀、液压、珠宝首饰等待业的破碎、乳化、分散、助溶、提纯、消泡脱气、加速化学反应等。

汽车行业超声波清洗机:

主要用于清洗气门、点火栓、燃料泵、油箱、蓄电池电极、活塞环、机器操纵盘零件上的油脂、防腐剂、塑料残留物、研磨磨料、石墨等。

四、超声波清洗机的特点:

1、清洗机内槽和外包装全部采用进口优质304#不锈钢制做;

2、清洗机震动面钢板采用3.0mm厚度304#不锈钢板,表面电镀100um硬铬,对震动面强化处理,延长清洗机使用寿命,有效工作时间长达10年;

3、超声波换能器采用韩国进口优质产品,有效使用时间达十年以上;

4、全新电子线路驱动,功率采用晶闸管控制,精确可控,效率大大提高;

5、温度与时间全新采用数码设定和控制,更加精准、可靠;

6、所有工作状态均由微电脑控件,具有记忆功能,能记住前一次所设定的工作参数,方便清洗操作;

7、一体式设计,安装使用方便,不用为控制箱单独做支架。

8、每一款包装全采用环保抗摔珍珠棉泡沫。

高精度

由於超声波能量能够穿透细微缝隙和小孔,故可以应用与任何零部件或装配件的清洗。被清洗件为精密部件或装配件时,超声清洗往往成为能满足其特殊技术要求的唯一的清洗方式;

快速

超声清洗相对常规清洗方法在工件除尘除垢方面要快得多。装配件无须拆卸即可清洗。超声清洗可节省劳动力的优点往往使其成为最经济的清洗方式;

一致性

无论被清洗件是大是小,简单还是复杂,单件还是批量或在自动流水线上,使用超声清洗都可以获得手工清洗无可比拟的均一的清洁度。

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