發(fā)布時(shí)間:2024-12-30
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超聲波清洗是現(xiàn)在工業(yè)中有效和不可缺少的清洗手段,超聲波清洗器是利用超聲波的化學(xué)清洗劑與空化作用結(jié)合,對(duì)工件進(jìn)行清洗的儀器。首先靠清洗劑化學(xué)作用對(duì)污物進(jìn)行滲透,溶解,然后在通過超聲波空化作用的產(chǎn)生的沖擊力將物體表面的污物層剝離,對(duì)之進(jìn)行攪拌、分散、乳化并防止已脫離物件表面的污物重新附著在物體上。
清洗液
選用合適的清洗液,對(duì)于超聲波清洗效果具有很大影響。由于超聲波清洗的原理主要是空號(hào)作用,所以選擇清洗液時(shí)除了依據(jù)制件本身的材料,油垢或機(jī)械雜質(zhì)的主要組成外。還必須考慮選擇的清洗液粘度要小,表面張力要小,以利于清洗液的空化。在清洗質(zhì)量要求嚴(yán)格的情況下,還常常采用幾種不同的清洗液,分槽或一次進(jìn)行超聲波清洗,而每種清洗液的作用各有不同。
如光學(xué)零件的清洗先采用了三氯乙烯,氫氧化鈉水溶液,合成洗滌劑,水和酒精等各種清洗液。
清洗方式
最常見的超聲波清洗形式是槽內(nèi)浸沒洗,即將制件浸沒盛有清洗液的超聲波清洗槽內(nèi),超聲波換能器產(chǎn)生的超聲振動(dòng)由清洗槽底輻射至清洗液內(nèi)進(jìn)行清洗。這對(duì)于中小型制件尤為適宜。對(duì)于尺寸和重量都較大的制件可采用局部清洗法,即將制件局部侵入清洗液進(jìn)行清洗,待清洗完畢后再將未經(jīng)清洗的部分侵入清洗液進(jìn)行清洗,直到完全洗遍。
另一種方法是根據(jù)大型制件的形狀和局部清洗的部位要求,將超聲波換能器設(shè)計(jì)成特殊形狀來實(shí)現(xiàn)局部清洗。對(duì)于清洗要求嚴(yán)格的制件采用幾種不同清洗液,分槽依次進(jìn)行超聲波清洗。此外,還可與其它清洗方法配合清洗,如電子元件的清洗是加熱浸洗和超聲波清洗配合使用。對(duì)于油脂特稠,特厚的制件,也常常先用加熱浸洗或高溫噴洗,然后在用超聲波清洗的多步清洗法。對(duì)于幾何形狀過分復(fù)雜,如有大小不等的孔穴凹角的制件,可采用多頻率清洗,即在幾種不同的超聲波頻率作用下進(jìn)行清洗。
清洗頻率
引入清洗液的超聲振動(dòng)頻率,對(duì)于超聲波清洗的效果有很大影響,這是由于超聲波頻率獨(dú)有空化作用影響很大的緣故。一般采用20KHz左右。在20KHz左右空化作用易于產(chǎn)生,清洗效果較為明顯。但對(duì)于表面光潔度要求很高,具有較小直徑的孔或狹縫的制件,宜用波長(zhǎng)較短、能量集中的高頻清洗機(jī)清洗,有時(shí)頻率可達(dá)800KHz左右。但高頻的超聲振動(dòng)在清洗液中衰減較大,作用距離較短、空化強(qiáng)度也較弱,清洗效率較低,而且由于高頻的方向性而產(chǎn)生的“陰影”區(qū)使制件的有些部位清洗不到。在使用無頻率跟蹤的超聲波清洗裝置是,需要經(jīng)常調(diào)節(jié)發(fā)生器的頻率旋鈕,使其輸出信號(hào)的頻率與換能器的固有振動(dòng)頻率保持一致,此時(shí)空化較強(qiáng),在透明的清洗液中可以看到有很多白色聚流,以手探試,有如針刺感覺。
清洗溫度
由于清洗液的空化作用與其溫度有關(guān),溫度升高有利于空化,但隨之蒸氣壓也相應(yīng)增加,超過一定的溫度反而使空化作用降低,因此必須保持一定的溫度范圍,如水溶劑清洗液一般在45℃左右,三氯乙烯清洗液在75℃左右,水則為60℃左右,對(duì)于易蒸發(fā)依然的清洗液不宜溫度太高。
清洗時(shí)間
超聲波清洗的效果和質(zhì)量與超聲波清洗的時(shí)間有關(guān),時(shí)間太短不能達(dá)到清洗的質(zhì)量要求。但時(shí)間太長(zhǎng)不止效率低,而且由于制件表面發(fā)生空化腐蝕而影響質(zhì)量。油污嚴(yán)重,形狀復(fù)雜的制件清洗時(shí)間長(zhǎng)一些。具有各類鍍層的制件,鋁及鋁合金制件清洗時(shí)間不宜過長(zhǎng)。表面光潔度較好的制件一般情況下油污相對(duì)小些,清洗時(shí)間也不宜過長(zhǎng),具體清洗時(shí)間的確定必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)而定。
清洗物件
為了提高清洗效果,保證超聲波清洗裝置的正常使用,被清洗的制件在清洗槽內(nèi)的位置是值得注意的。
①避免將制件直接壓在超聲振動(dòng)的輻射面上,以致輻射面不能發(fā)生預(yù)期的振動(dòng),而使清洗裝置達(dá)不到正常的工作狀態(tài)。這對(duì)于重量較大的制件尤為重要。制件應(yīng)采用專門的工具掛于清洗槽內(nèi)并盡量接近輻射面。
②須將重點(diǎn)清洗部位對(duì)準(zhǔn)超聲源。
③應(yīng)考慮被洗下的污物能順利地排出清洗槽。
④要便于清洗液在清洗槽內(nèi)對(duì)流,在采用清洗液循環(huán)使用和不斷補(bǔ)充時(shí),進(jìn)液速度不宜太快,否則由于補(bǔ)入的清洗液內(nèi)含氣較多,會(huì)減弱空化作用。
⑤對(duì)于盲孔的清洗,應(yīng)先在盲孔內(nèi)灌滿清洗液,然后將盲孔向下對(duì)準(zhǔn)超聲源,在清洗過程中,必須一直保持孔內(nèi)充滿清洗液,才能取得明顯的效果。
⑥有些制件采用超聲波清洗時(shí)應(yīng)先退磁,否則殘存的鐵屑不易消除。
蘭琳德創(chuàng)超聲波清洗機(jī)
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