超聲波清洗技術(shù)

fazhan

超聲波清洗原理

超聲波發(fā)生器發(fā)出的高頻振蕩信號，通過換能器轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振蕩而傳播到液體介質(zhì)（清洗溶劑）中，在液體中，超聲波只能以“縱波”（又稱“壓縮波”、“疏密波”）模式在清洗液中疏密相間地向前輻射，會使液體流動而產(chǎn)生數(shù)以萬計的微小氣泡。這些氣泡在超聲波縱向傳播形成的負(fù)壓區(qū)形成、生長，而又在正壓區(qū)迅速閉合（破裂）--這種現(xiàn)象稱為“空化效應(yīng)”。如果超聲波的聲強(qiáng)能達(dá)到一定的程度或者說具有一定的功率密度，即=發(fā)射功率(W)/發(fā)射面積 (cm2)，在這種“空化效應(yīng)”的過程中，一般在超聲波的聲強(qiáng)能達(dá)到一個大氣壓或以上，其功率密度達(dá)到0.35W/cm2或以上時，氣泡閉合（破裂）時最大可形成超過1000個氣壓的瞬間高壓，這種由無數(shù)細(xì)小的空化氣泡破裂而連續(xù)不斷地產(chǎn)生瞬間高壓的脈沖沖擊波就象一連串小“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)到物件表面凈化甚至清除工件上的毛刺的目的。

超聲波的兩個主要參數(shù)：頻率：≥20KHz；功率密度ρ=發(fā)射功率(W)/發(fā)射面積(cm2) 在超聲波清洗中通常要求ρ≥0.3W/cm2

工業(yè)應(yīng)用的超聲波清洗效果及相關(guān)參數(shù)主要包括：

清洗介質(zhì)：采用超聲波清洗時，一般應(yīng)用的有清洗劑（液體）有化學(xué)清洗劑和水基清洗劑兩種。清洗介質(zhì)本身利用的是化學(xué)去污作用，可以加速超聲波清洗效果，而超聲波清洗是物理作用，兩種作用相結(jié)合，有利于對物件進(jìn)行充分、徹底的清洗。

功率密度：亦即發(fā)射超聲波的功率或者說超聲波的強(qiáng)度，超聲波的功率密度越高，空化效果越強(qiáng)，清洗速度越快，清洗效果越好。當(dāng)然，對于精密的、表面光潔度甚高的物件，采用長時間的高功率密度超聲波清洗也會對物件表面產(chǎn)生“空化”腐蝕（沖擊損傷）。實(shí)際上利用這種高強(qiáng)的“空化效應(yīng)”可以用來清除機(jī)械零件上的“毛刺”、“銹蝕”等。

超聲波頻率：超聲波頻率越低，在液體中產(chǎn)生的空化越容易，產(chǎn)生的力度大，作用也越強(qiáng)，適用于工件（粗、臟）初洗。頻率高則超聲波方向性強(qiáng)，有利于對精細(xì)的工件或指定的位置進(jìn)行清洗。

清洗溫度：一般來說，超聲波在30~-40℃時的空化效果最好。然而對于清洗劑而言，溫度越高，作用越顯著。因此通常實(shí)際應(yīng)用超聲波清洗時，采用30~60℃的工作溫度。

超聲波清洗的優(yōu)點(diǎn)

“超聲波清洗技術(shù)”實(shí)質(zhì)是利用超聲波在液體中的空化作用對工件表面上的污物進(jìn)行撞擊、剝離，從而達(dá)到清洗目的。相比其他多種的清洗方式，超聲波清洗顯示出了巨大的優(yōu)越性。尤其在專業(yè)化、集團(tuán)化的生產(chǎn)企業(yè)中，已逐漸用超聲波清洗機(jī)取代了傳統(tǒng)浸洗刷洗、壓力沖洗、振動清洗和蒸汽清洗等工藝方法。超聲波清洗可以達(dá)到的高效率和高清潔度，具有清洗潔凈度高、清洗速度快等特點(diǎn)。超聲波清洗得益于超聲波在介質(zhì)中傳播時產(chǎn)生的穿透性和空化沖擊，所以很容易將帶有復(fù)雜外形、內(nèi)腔和細(xì)腔的零部件清洗干凈，特別是對盲孔和各種幾何狀物體，獨(dú)有其他清洗手段所無法達(dá)到的洗凈效果。對一般的除油、除銹、磷化等工藝過程，在超聲波作用下只需兩三分鐘即可完成，其速度比傳統(tǒng)方法可提高幾倍到幾十倍，清潔度也能達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)。這在許多對產(chǎn)品表面質(zhì)量和生產(chǎn)率要求較高的場合，更突出地顯示了用其它處理方法難以達(dá)到或不可取代的結(jié)果。

超聲波清洗的效果很好，常見的超聲波清洗方式有：吹式清洗、浸潤式清洗、蒸氣式清洗、刷子清洗等。工業(yè)上最常應(yīng)用的是槽式清洗。

歸納其優(yōu)點(diǎn)如下：

* 清洗效果好,清潔度高且全部工件清潔度一致

* 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

* 對深孔、細(xì)縫和工件隱蔽處亦可清洗干凈

* 對工件表面無損傷

* 節(jié)省溶劑、熱能、工作場地和人工等

適用行業(yè)及范圍

電子、機(jī)械、電氣、玻璃、眼鏡、鐘表、電鍍、儀器儀表、珠寶、醫(yī)療、五金、軸承、液壓、航空、陶瓷、化纖、制筆、電池殼等。例如零件清洗、機(jī)械式手表清洗、無損檢測應(yīng)用中被檢零件預(yù)清洗、滲透無損檢測中應(yīng)用的滲透靈敏度試塊的用后清洗，計算機(jī)行業(yè)中噴墨打印機(jī)噴墨頭的清洗等等，也有如醫(yī)療應(yīng)用的噴流式超聲波洗牙和超聲波噴霧呼吸器等等。

超聲波在媒質(zhì)中的反射、折射、衍射、散射等傳播規(guī)律，與可聽聲波的規(guī)律并沒有本質(zhì)上的區(qū)別。但是超聲波的波長很短，只有幾厘米，甚至千分之幾毫米。與可聽聲波比較，超聲波具有許多奇異特性：傳播特性──超聲波的波長很短，通常的障礙物的尺寸要比超聲波的波長大好多倍，因此超聲波的衍射本領(lǐng)很差，它在均勻介質(zhì)中能夠定向直線傳播，超聲波的波長越短，這一特性就越顯著。功率特性──當(dāng)聲音在空氣中傳播時，推動空氣中的微粒往復(fù)振動而對微粒做功。聲波功率就是表示聲波做功快慢的物理量。在相同強(qiáng)度下，聲波的頻率越高，它所具有的功率就越大。由于超聲波頻率很高，所以超聲波與一般聲波相比，它的功率是非常大的。空化作用──當(dāng)超聲波在液體中傳播時，由于液體微粒的劇烈振動，會在液體內(nèi)部產(chǎn)生小空洞。這些小空洞迅速脹大和閉合，會使液體微粒之間發(fā)生猛烈的撞擊作用，從而產(chǎn)生幾千到上萬個大氣壓的壓強(qiáng)。微粒間這種劇烈的相互作用，會使液體的溫度驟然升高，起到了很好的攪拌作用，從而使兩種不相溶的液體（如水和油）發(fā)生乳化，并且加速溶質(zhì)的溶解，加速化學(xué)反應(yīng)。這種由超聲波作用在液體中所引起的各種效應(yīng)稱為超聲波的空化作用。
我們知道正確的波的物理定義是：振動在物體中的傳遞形成波。這樣波的形成必須有兩個條件：一是振動源，二是傳播介質(zhì)。波的分類一般有如下幾種：一是根據(jù)振動方向和傳播方向來分類。當(dāng)振動方向與傳播方向垂直時，稱為橫波。當(dāng)振動方向與傳播方向一致時，稱為縱波。二是根據(jù)頻率分類，我們知道人耳敏感的聽覺范圍是20HZ-20000HZ，所以在這個范圍之內(nèi)的波叫做聲波。低于這個范圍的波叫做次聲波，超過這個范圍的波叫超聲波。
波在物體里傳播，主要有以下的參數(shù)：一是速度V，二是頻率F，三是波長λ。三者之間的關(guān)系如下：V=F.λ。波在同一種物質(zhì)中傳播的速度是一定的，所以頻率不同，波長也就不同。另外，還需要考慮的一點(diǎn)就是波在物體里傳播始終都存在著衰減，傳播的距離越遠(yuǎn)，能量衰減也就越厲害，這在超聲波加工中也屬于考慮范圍。
1、 超聲波在塑料加工中的應(yīng)用原理：
塑料加工中所用的超聲波，現(xiàn)有的幾種工作頻率有15KHZ，18KHZ，20KHZ，40KHZ。其原理是利用縱波的波峰位傳遞振幅到塑料件的縫隙，在加壓的情況下，使兩個塑料件或其它件與塑料件接觸部位的分子相互撞擊產(chǎn)生融化，使接觸位塑料熔合，達(dá)到加工目的。

不懂裝懂

清洗機(jī)的使用尤為重要，國內(nèi)的設(shè)備大部分質(zhì)量都差不多，震子全是采用外購

wangjunfeng7832

9 L" k; K- i/ O. r& a2 q超聲波清洗原理

: g+ B3 e, e0 Q. `2 m/ d

超聲波發(fā)生器發(fā)出的高頻振蕩信號，通過換能器轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振蕩而傳播到液體介質(zhì)（清洗溶劑）中，在液體中，超聲波只能以“縱波”（又稱“壓縮波”、“疏密波”）模式在清洗液中疏密相間地向前輻射，會使液體流動而產(chǎn)生數(shù)以萬計的微小氣泡。這些氣泡在超聲波縱向傳播形成的負(fù)壓區(qū)形成、生長，而又在正壓區(qū)迅速閉合（破裂）--這種現(xiàn)象稱為“空化效應(yīng)”。如果超聲波的聲強(qiáng)能達(dá)到一定的程度或者說具有一定的功率密度，即=發(fā)射功率(W)/發(fā)射面積 (cm2)，在這種“空化效應(yīng)”的過程中，一般在超聲波的聲強(qiáng)能達(dá)到一個大氣壓或以上，其功率密度達(dá)到0.35W/cm2或以上時，氣泡閉合（破裂）時最大可形成超過1000個氣壓的瞬間高壓，這種由無數(shù)細(xì)小的空化氣泡破裂而連續(xù)不斷地產(chǎn)生瞬間高壓的脈沖沖擊波就象一連串小“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)到物件表面凈化甚至清除工件上的毛刺的目的。
6 R: l( D" n1 m8 Y1 b1 w8 e4 C; i
: j9 U# Y! w- n3 _2 o" j1 [" ]
超聲波的兩個主要參數(shù)：頻率：≥20KHz；功率密度ρ=發(fā)射功率(W)/發(fā)射面積(cm2) 在超聲波清洗中通常要求ρ≥0.3W/cm2
" m/ Z! a& k$ l' `3 }0 Y6 d
9 l0 ]% L2 U8 M# l" j" r6 C+ H; h$ ^
工業(yè)應(yīng)用的超聲波清洗效果及相關(guān)參數(shù)主要包括：


; I) W- }" ^8 Q. J! D清洗介質(zhì)：采用超聲波清洗時，一般應(yīng)用的有清洗劑（液體）有化學(xué)清洗劑和水基清洗劑兩種。清洗介質(zhì)本身利用的是化學(xué)去污作用，可以加速超聲波清洗效果，而超聲波清洗是物理作用，兩種作用相結(jié)合，有利于對物件進(jìn)行充分、徹底的清洗。
0 X0 E+ E4 X2 |

) V  w% h  v( A) G) k# k/ O5 f
8 s5 r9 v9 m2 w. s4 V  ~功率密度：亦即發(fā)射超聲波的功率或者說超聲波的強(qiáng)度，超聲波的功率密度越高，空化效果越強(qiáng)，清洗速度越快，清洗效果越好。當(dāng)然，對于精密的、表面光潔度甚高的物件，采用長時間的高功率密度超聲波清洗也會對物件表面產(chǎn)生“空化”腐蝕（沖擊損傷）。實(shí)際上利用這種高強(qiáng)的“空化效應(yīng)”可以用來清除機(jī)械零件上的“毛刺”、“銹蝕”等。
$ m- e7 v' y! e  f# O

超聲波頻率：超聲波頻率越低，在液體中產(chǎn)生的空化越容易，產(chǎn)生的力度大，作用也越強(qiáng)，適用于工件（粗、臟）初洗。頻率高則超聲波方向性強(qiáng)，有利于對精細(xì)的工件或指定的位置進(jìn)行清洗。
9 P$ O9 g0 l1 \- l

2 [# T+ P  t  E1 W% J9 j$ X
! |* r8 c0 b2 h& ?6 U) L8 Z清洗溫度：一般來說，超聲波在30~-40℃時的空化效果最好。然而對于清洗劑而言，溫度越高，作用越顯著。因此通常實(shí)際應(yīng)用超聲波清洗時，采用30~60℃的工作溫度。

/ C8 l( {4 G$ T8 B; C0 h; ~1 D; T
- |+ x/ S3 i7 L/ t: L: u* D超聲波清洗的優(yōu)點(diǎn)
$ `9 s* \) t1 @5 a/ }' A# {( ^7 g/ ?
0 |+ K0 M# @* g/ q$ m6 ~

“超聲波清洗技術(shù)”實(shí)質(zhì)是利用超聲波在液體中的空化作用對工件表面上的污物進(jìn)行撞擊、剝離，從而達(dá)到清洗目的。相比其他多種的清洗方式，超聲波清洗顯示出了巨大的優(yōu)越性。尤其在專業(yè)化、集團(tuán)化的生產(chǎn)企業(yè)中，已逐漸用超聲波清洗機(jī)取代了傳統(tǒng)浸洗刷洗、壓力沖洗、振動清洗和蒸汽清洗等工藝方法。超聲波清洗可以達(dá)到的高效率和高清潔度，具有清洗潔凈度高、清洗速度快等特點(diǎn)。超聲波清洗得益于超聲波在介質(zhì)中傳播時產(chǎn)生的穿透性和空化沖擊，所以很容易將帶有復(fù)雜外形、內(nèi)腔和細(xì)腔的零部件清洗干凈，特別是對盲孔和各種幾何狀物體，獨(dú)有其他清洗手段所無法達(dá)到的洗凈效果。對一般的除油、除銹、磷化等工藝過程，在超聲波作用下只需兩三分鐘即可完成，其速度比傳統(tǒng)方法可提高幾倍到幾十倍，清潔度也能達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)。這在許多對產(chǎn)品表面質(zhì)量和生產(chǎn)率要求較高的場合，更突出地顯示了用其它處理方法難以達(dá)到或不可取代的結(jié)果。


超聲波清洗的效果很好，常見的超聲波清洗方式有：吹式清洗、浸潤式清洗、蒸氣式清洗、刷子清洗等。工業(yè)上最常應(yīng)用的是槽式清洗。


, c: J1 @! Y# A% S1 I4 o% k0 Q
/ z/ S' p) O. p/ i) W9 f6 a歸納其優(yōu)點(diǎn)如下：
  _/ A2 [3 f0 ~

* 清洗效果好,清潔度高且全部工件清潔度一致

5 z2 A* J3 e) i% Y) p

* 清洗速度快，提高生產(chǎn)效率
  ]+ I8 s7 Q) S( @- E% s

. d$ A/ L0 s8 z5 K* 不須人手接觸清洗液，安全可靠
! o/ Y0 ^' y2 r  b) o4 J# A% R


) z% C' j9 f* ~, [5 c% [. w) Z* 對深孔、細(xì)縫和工件隱蔽處亦可清洗干凈

# h- b4 ^( U$ G- I6 D) v0 @
* 對工件表面無損傷
& f4 H. y0 J6 X: K1 u, f: }
/ c8 {+ `1 r* W/ t, W  m8 ^
9 Q+ C+ |7 i/ m- K& q) r
* 節(jié)省溶劑、熱能、工作場地和人工等
1 {: i7 B3 h, t: u4 j$ i: T4 w
  S* t0 \8 `: h3 o* V
) R2 D* L# ?- D$ C; X! v適用行業(yè)及范圍
$ B5 V3 G1 p* Z/ z6 c. T; P


電子、機(jī)械、電氣、玻璃、眼鏡、鐘表、電鍍、儀器儀表、珠寶、醫(yī)療、五金、軸承、液壓、航空、陶瓷、化纖、制筆、電池殼等。例如零件清洗、機(jī)械式手表清洗、無損檢測應(yīng)用中被檢零件預(yù)清洗、滲透無損檢測中應(yīng)用的滲透靈敏度試塊的用后清洗，計算機(jī)行業(yè)中噴墨打印機(jī)噴墨頭的清洗等等，也有如醫(yī)療應(yīng)用的噴流式超聲波洗牙和超聲波噴霧呼吸器等等。
. i2 |) f$ @* n  o2 f! _
1 g2 C/ `* t( w9 j超聲波在媒質(zhì)中的反射、折射、衍射、散射等傳播規(guī)律，與可聽聲波的規(guī)律并沒有本質(zhì)上的區(qū)別。但是超聲波的波長很短，只有幾厘米，甚至千分之幾毫米。與可聽聲波比較，超聲波具有許多奇異特性：傳播特性──超聲波的波長很短，通常的障礙物的尺寸要比超聲波的波長大好多倍，因此超聲波的衍射本領(lǐng)很差，它在均勻介質(zhì)中能夠定向直線傳播，超聲波的波長越短，這一特性就越顯著。功率特性──當(dāng)聲音在空氣中傳播時，推動空氣中的微粒往復(fù)振動而對微粒做功。聲波功率就是表示聲波做功快慢的物理量。在相同強(qiáng)度下，聲波的頻率越高，它所具有的功率就越大。由于超聲波頻率很高，所以超聲波與一般聲波相比，它的功率是非常大的。空化作用──當(dāng)超聲波在液體中傳播時，由于液體微粒的劇烈振動，會在液體內(nèi)部產(chǎn)生小空洞。這些小空洞迅速脹大和閉合，會使液體微粒之間發(fā)生猛烈的撞擊作用，從而產(chǎn)生幾千到上萬個大氣壓的壓強(qiáng)。微粒間這種劇烈的相互作用，會使液體的溫度驟然升高，起到了很好的攪拌作用，從而使兩種不相溶的液體（如水和油）發(fā)生乳化，并且加速溶質(zhì)的溶解，加速化學(xué)反應(yīng)。這種由超聲波作用在液體中所引起的各種效應(yīng)稱為超聲波的空化作用。
% t0 }3 ~& J7 I& Z7 i2 a5 T3 L我們知道正確的波的物理定義是：振動在物體中的傳遞形成波。這樣波的形成必須有兩個條件：一是振動源，二是傳播介質(zhì)。波的分類一般有如下幾種：一是根據(jù)振動方向和傳播方向來分類。當(dāng)振動方向與傳播方向垂直時，稱為橫波。當(dāng)振動方向與傳播方向一致時，稱為縱波。二是根據(jù)頻率分類，我們知道人耳敏感的聽覺范圍是20HZ-20000HZ，所以在這個范圍之內(nèi)的波叫做聲波。低于這個范圍的波叫做次聲波，超過這個范圍的波叫超聲波。
波在物體里傳播，主要有以下的參數(shù)：一是速度V，二是頻率F，三是波長λ。三者之間的關(guān)系如下：V=F.λ。波在同一種物質(zhì)中傳播的速度是一定的，所以頻率不同，波長也就不同。另外，還需要考慮的一點(diǎn)就是波在物體里傳播始終都存在著衰減，傳播的距離越遠(yuǎn)，能量衰減也就越厲害，這在超聲波加工中也屬于考慮范圍。
1、 超聲波在塑料加工中的應(yīng)用原理：
" W1 Q3 x. r9 H2 B2 @$ m塑料加工中所用的超聲波，現(xiàn)有的幾種工作頻率有15KHZ，18KHZ，20KHZ，40KHZ。其原理是利用縱波的波峰位傳遞振幅到塑料件的縫隙，在加壓的情況下，使兩個塑料件或其它件與塑料件接觸部位的分子相互撞擊產(chǎn)生融化，使接觸位塑料熔合，達(dá)到加工目的。
' x: h6 |; L' ]  g$ @0 i6 n

% b) G3 q1 t" J$ v  R

! s8 _% \2 l" W$ S4 d8 e& Q

king581218

弱弱的問下，理論上說話超聲波能不能把土豆皮去掉？

小麥000

說的很有道理

天藍(lán)藍(lán)海闊闊

學(xué)習(xí)一下

黃油槍y

看到過  但真不知道原理  學(xué)習(xí)下

三年怡海

good

風(fēng)行天下1949

拿分

無限秒殺流

學(xué)習(xí)了