化工儀器網(wǎng)
公司動(dòng)態(tài)
如何選購(gòu)超聲波清洗機(jī)
閱讀：3469 發(fā)布時(shí)間：2009-10-15超聲波清洗是基於空化作用,，即在清洗液中無(wú)數(shù)氣泡快速形成并迅速內(nèi)爆,。由此產(chǎn)生的沖擊將浸沒(méi)在清洗液中的工件內(nèi)外表面的污物剝落下來(lái),。隨著超聲頻率的提高，氣泡數(shù)量增加而爆破沖擊力減弱,，因此,，高頻超聲特別適用於小顆粒污垢的清洗而不破環(huán)其工件表面。氣泡是在液體中施加高頻（超聲頻率）,、高強(qiáng)度的聲波而產(chǎn)生的,。
因此，任何超聲清洗系統(tǒng)都必須具備三個(gè)基本元件：盛放清洗液的槽,、將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的換能器以及產(chǎn)生高頻電信號(hào)的超聲波發(fā)生器,。
換能器和發(fā)生器
超聲清洗系統(tǒng)zui重要的部分是換能器。現(xiàn)存兩種換能器,，一種是磁力換能器,，由鎳或鎳合金制成；一種壓電換能器,，由鋯鈦酸鉛或其他陶瓷制成,。 將壓電材料放入電壓變化的電場(chǎng)中時(shí)，它會(huì)發(fā)生變形,，這就是所謂的'壓電效應(yīng)',。相對(duì)來(lái)說(shuō)，磁力換能器是用會(huì)在變化的磁場(chǎng)中發(fā)生變形的材料制成的,。
無(wú)論使用何種換能器,，通常zui基本的因素為其產(chǎn)生的空化效應(yīng)的強(qiáng)度。超聲波和其它聲波一樣,，是一系列的壓力點(diǎn),，即一種壓縮和膨脹交替的波（如下圖示）。如果聲能足夠強(qiáng),，液體在波的膨脹階段被推開(kāi),，由此產(chǎn)生氣泡；而在波的壓縮階段,，這些氣泡就在液體中瞬間爆裂或內(nèi)爆,，產(chǎn)生一種非常有效的沖擊力，特別適用於清洗,。這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)做空化作用,。
從理論上分析，爆裂的空化泡會(huì)產(chǎn)生超過(guò)10,000 psi的壓力和20,000 °F （11,000 °C） 的高溫,，并在其爆裂的瞬間沖擊波會(huì)迅速向外輻射,。單個(gè)空化泡所釋放的能量很小，但每秒鐘內(nèi)有幾百萬(wàn)的空化泡同時(shí)爆裂,，累計(jì)起來(lái)的效果將是非常強(qiáng)烈的,，產(chǎn)生的強(qiáng)大的沖擊力將工件表面的污物剝落,，這就是所有超聲清洗的特點(diǎn)。
如果超聲能量足夠大,，空化現(xiàn)象會(huì)在清洗液各處產(chǎn)生,，所以超聲波能夠有效清洗微小的裂縫和孔?？栈饔靡泊龠M(jìn)了化學(xué)反應(yīng)并加速了表面膜的溶解,。
然而只有在某區(qū)域的液體壓力低於該氣泡內(nèi)氣體壓力時(shí)才會(huì)在該區(qū)域產(chǎn)生空化現(xiàn)象，故由換能器產(chǎn)生的超聲波振幅足夠大時(shí)才能滿(mǎn)足這一條件,。產(chǎn)生空化所需的zui小功率被稱(chēng)做空化臨界點(diǎn),。不同的液體存在不同的空化臨界點(diǎn)，故超聲波能量必須超過(guò)該臨界點(diǎn)才能達(dá)到清洗效果,。也就是說(shuō),，只有能量超過(guò)臨界點(diǎn)才能產(chǎn)生空化泡，以便進(jìn)行超聲清洗,。
頻率的重要性
當(dāng)工作頻率很低（在人的聽(tīng)覺(jué)范圍內(nèi)）就會(huì)產(chǎn)生噪音,。當(dāng)頻率低於20kHz時(shí)，工作噪音不僅變得很大,，而且可能超出職業(yè)安全與保健法或其他條例所規(guī)定的安全噪音的限度,。在需要高功率去除污垢而不用考慮工件表面損傷的應(yīng)用中，通常選擇從20kHz到30kHz范圍內(nèi)的較低清洗頻率,。該頻率范圍內(nèi)的清洗頻率常常被用於清洗大型,、重型零件或高密度材料的工件。20KHz的磁力換能器和25KHz的壓電換能器,。
高頻通常被用於清洗較小,、較精密的零件，或清除微小顆粒,。高頻還被用於被工件表面不允許損傷的應(yīng)用,。使用高頻可從幾個(gè)方面改善清洗性能。隨著頻率的增加,，空化泡的數(shù)量呈線(xiàn)形增加，從而產(chǎn)生更多更密集的沖擊波使其能進(jìn)入到更小的縫隙中,。如果功率保持不變,，空化泡變小，其釋放的能量相應(yīng)減少,，這樣有效地減小了對(duì)工件表面的損傷,。高頻的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在於減小了粘滯邊界層（泊努里效應(yīng)），使得超聲波能夠'發(fā)現(xiàn)'極細(xì)小的微粒,。這種情況近似於小溪中水位降低時(shí)可以看清溪底的小石子,。
40kHz,、80kHz、120kHz和170kHz,。清洗極微小的顆粒時(shí),，可選用頻率為350kHz的產(chǎn)品。近來(lái)推出了用於此類(lèi)場(chǎng)合的MicroCoustics系統(tǒng),，其頻率為400kHz,。