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工业超声波清洗机的适用范围和清洗方式 清洗机技术指标

时间：2020-07-15    来源：仪多多仪器网    作者：仪多多商城     
　　工业超声波清洗机的适用范围和清洗方式
 
　　清洗是一种与人们生活实践关系十分密切的劳动，人类从远古时期就开始从事这种劳动。由于传统 清洗操作简单，或只是作为一道工序依附于生产过程中，没有引起广 泛关注。进入21世纪，人们生活已经从温饱阶段进入到舒适时代，对于清洗产品越来越多的需求，加速了新产品研发步伐；同时，制造业的高速发展，也促进了清洗设备、清洗剂等企业的快速进步。民用、工业两大清洗领域巨大的市场需求，造就了中国清洗行业崭新的未来。
 
　　适用范围
 
　　在工业生产劳动过程中涉及到的清洗都属于工业清洗的范畴。食品工业。纺织工业。造纸工业。印刷工业.石油加工业。交通运输业，电力工业、金属加工业、机械工业.汽车制造，仪器仪表，电子工业、邮电通讯、家用电器.医疗仪器。光学产品、军事装备，航空航天，原子能工业等都大量应用到清洗技术。
 
　　清洗方式
 
　　工业清洗一般可按照以下三种方式进行分类：
 
　　1.按照清洗精度的要求不同，主要分为一般工业清洗，精密工业清洗和超精密工业清洗三大类。
 
　　一般工业清洗包括车辆，轮船、飞机表面的清洗，一般只能去掉比较粗大的污垢；
 
　　精密工业清洗包括各种产品加工生产过程中的清洗，各种材料及设备表面的清洗等，以能够去除微小的污垢粒子为特点；
 
　　超精密清洗包括精密工业生产过程中对机械零件、电子元件，光学部件等的超精密清洗，以清除极微小污垢颗粒为目的。
 
　　2.根据清洗方法的不同，也可以分为物理清洗和化学清洗：利用力学、声学、光学，电学、热学的原理，依靠外来能量的作用，如机械摩擦、超声波、负压、高压.)中击。紫外线、蒸汽等去除物体表面污垢的方法叫物理清洗；依靠化学反应的作用，利用化学药品或其它溶剂清除物体表面污垢的方法叫化学清洗.如用各种无机或有机酸去除物体表面的锈迹、水垢，用氧化剂去除物体表面的色斑，用杀菌剂。消毒剂杀灭微生物并去除霉斑等.物理清洗和化学清洗都存在着各自的优缺点，又具有很好的互补性。在实际应用过程中，通常都是把两者结合起来使用，以获得更好的清洗效果。
 
　　3.根据清洗媒介的不同，又可以分为湿式清洗和干式清洗：一般将在液体介质中进行的清洗称为湿式清洗，在气体介质中进行的清洗称为干式清洗.传统的清洗方式大多为湿式清洗，而人们比较容易理解的干式清洗也就是吸尘器.但近年来，干式清洗发展迅速.如激光清 洗.紫外线清洗，等离子清洗、干冰清洗等，在高。精，尖工业技术领域得到快速发展。
 
　　资料来源：杭州川一实验仪器有限公司



    1、保持设备工作场所的通风、干燥、洁净，有利于设备的长期高效运转及优化工作环境条件；

    2、洗净液过于肮脏时应及时处理，定期清理清洗槽、贮液槽内污垢，保持洗净槽内及外观的洁净，可提高洗净槽的耐用性；

    3、电气控制箱及设备通风口远离水蒸汽、腐蚀性气体、粉尘，定期用压缩空气清理附着的灰尘；

    4、定期测试设备的绝缘性能，对于易老化电气组件定期检查，检查接地线，确保设备良好接地此项目须由具有专业经验的电工进行；

    5、定期测试电源，确认符合设备的电源电压要求，避开在过高或过低的不稳定电源下长期工作；

    6、带有过滤装置的设备，定期更换过滤芯；

    7、带有传动机构的，应按要求定期加注黄油、机油等润滑剂，定期更换减速机齿轮油，确保运动机件在良好润滑条件下工作。






 

功率的选择
超声波清洗有时用小功率，花费很长时间也没有清除污垢。而如果功率达到一定数值，很快便将污垢去除。若选择功率太大，空化强度将大大增加，清洗效果是提高了，但这时较精密的零件也产生了蚀点，而且清洗机底部振动板空化严重，水点腐蚀也增大，在采用三氯乙烯等有机溶剂时，基本上没有问题，但采用水或水溶性清洗液时，易于受到水点腐蚀，如果振动板表面已受到伤痕，强功率下水底产生空化腐蚀更严重，因此要按实际使用情况选择超声功率。
频率的选择
超声清洗频率从28 kHz 到 120kHz 之间，在使用水或水清洗剂时由空穴作用引起的物理清洗力显然对低频有利，一般使用 28-40kHz 左右。对小间隙、狭缝、深孔的零件清洗，用高频（一般 40kHz 以上）较好，甚至几百 kHz 。对钟表零件清洗时，用 100kHz 。若用宽带调频清洗，效果更良好。
清洗篮的使用
在清洗小零件物品时，常使用网篮，由于网眼要引起超声衰减，要特别引起注意。当频率为 28khz 时使用 10mm 以上的网眼为好。
清洗液温度
水清洗液zui适宜的清洗温度为 40-60℃ ，尤其在天冷时若清洗液温度低空化效应差，清洗效果也差。因此有部分清洗机在清洗缸外边绕上加热电热丝进行温度控制，当温度升高后空化易发生，所以清洗效果较好。当温度继续升高以后，空泡内气体压力增加，引起冲击声压下降，效果也会减弱。有机溶剂清洗液则要接近于沸点的温度来清洗。
清洗液量的多少和清洗零件的位置的确定
一般清洗液液面高于振动子表面 100mm 以上为佳。由于单频清洗机受驻波场的影响，波节处振幅很小，波幅处振幅大造成清洗不均匀。因此zui佳选择清洗物品位置应放在波幅处。（较有效范围3-18公分）
超声清洗工艺及清洗液的选择
在购买清洗系统之前，应对被清洗件做如下应用分析： 明确被洗件的材料构成、结构和数量， 分析并明确要清除的污物，这些都是决定所要使用什么样的清洗方法，判断应用水性清洗液还是用溶剂的先决条件。zui终的清洗工艺还需做清洗实验来验证。只有这样，才能提供合适的清洗系统、设计合理的清洗工序以及清洗液。考虑到清洗液的物理特性对超声清洗的影响，其中蒸汽压、表面张力、黏度以及密度应为zui显着的影响因素。温度能影响这些因素，所以它也会影响空化作用的效率。任何清洗系统必须使用清洗液。
选择清洗液时，应考虑以下三个因素：
1 ．清洗效率：选择zui有效的清洗溶剂时，一定要做实验。如在现有的清洗工艺中引入超声，所使用的溶剂一般不必变更；
2 ．操作简单：所使用的液体应安全无毒、操作简单且使用寿命长；
3 ．成本：zui廉价的清洗溶剂的使用成本并不一定zui低。使用中必须考虑到溶剂的清洗效率、安全性、一定量的溶剂可清洗多少工件利用率zui高等因素。当然，所选择的清洗溶剂必须达到清洗效果，并应与所清洗的工件材料相容。水为zui普通的清洗液，故使用水基溶液的系统操作简便、使用成本低、应用广泛。然而对某些材料以及污垢等并不适用于水性溶液，那么还有许多溶剂可供选用。不同的清洗液，要区分的清洗系统 水性系统：通常由敞口槽组成，工件浸没其中。而复杂的系统 由多个槽组成，并配备循环过滤系统、冲淋槽、干燥槽以及其它附件。
溶剂系统：多为超声波汽相除油脂清洗机，常配备废液连续回收装置。超声波汽相清除油脂过程是由溶剂蒸发槽和超声浸洗槽成的集成式多槽系统完成的。在热的溶剂蒸汽和超声激荡共同用下，油、脂、蜡以及其他溶于溶剂的污垢就被除去。经过一列清洗工序后下料的工件发热、洁净、干燥。
清洗件处理
超声清洗的另一个考虑因素是清洗件的上、下料或者说是放置清洗件的工装的设计。清洗件在超声清洗槽内时，无论清洗件还是清洗件篮都不得触及槽底。清洗件总的横截面积不应超过超声槽横截面积的 70% 。橡胶以及非刚化塑料会吸收超声波能量，故将此类材料用于工装时应谨慎。绝缘的清洗件也应引起特别注意。工装篮设计不当，或所盛工件太重，纵使的超声清洗系统的效率也会被大大降低。钩子、架子以及烧杯都可用来支持清洗件。
清洗时间：3-10分钟，采用定时方式清洗。
超声波清洗是基於空化作用，即在清洗液中无数气泡快速形成并迅速内爆。由此产生的冲击将浸没在清洗液中的工件内外表面的污物剥落下来。随着超声频率的提高，气泡数量增加而爆破冲击力减弱，因此，高频超声特别适用於小颗粒污垢的清洗而不破环其工件表面。气泡是在液体中施加高频（超声频率）、高强度的声波而产生的。因此，任何超声清洗系统都必须具备三个基本元件：盛放清洗液的槽、将电能转化为机械能的换能器以及产生高频电信号的超声波发生器。
换能器和发生器
超声清洗系统zui重要的部分是换能器。现存两种换能器，一种是磁力换能器，由镍或镍合金制成；一种压电换能器，由锆钛酸铅或其他陶瓷制成。将压电材料放入电压变化的电场中时，它会发生变形，这就是所谓的压电效应。相对来说，磁力换能器是用会在变化的磁场中发生变形的材料制成的。
无论使用何种换能器，通常zui基本的因素为其产生的空化效应的强度。超声波和其它声波一样，是一系列的压力点，即一种压缩和膨胀交替的波（如下图示）。如果声能足够强，液体在波的膨胀阶段被推开，由此产生气泡；而在波的压缩阶段，这些气泡就在液体中瞬间爆裂或内爆，产生一种非常有效的冲击力，特别适用於清洗。这个过程被称做空化作用。
从理论上分析，爆裂的空化泡会产生超过10,000 psi的压力和20,000 °F （11,000 °C） 的高温，并在其爆裂的瞬间冲击波会迅速向外辐射。单个空化泡所释放的能量很小，但每秒钟内有几百万的空化泡同时爆裂，累计起来的效果将是非常强烈的，产生的强大的冲击力将工件表面的污物剥落，这就是所有超声清洗的特点。
如果超声能量足够大，空化现象会在清洗液各处产生，所以超声波能够有效清洗微小的裂缝和孔。空化作用也促进了化学反应并加速了表面膜的溶解。
然而只有在某区域的液体压力低於该气泡内气体压力时才会在该区域产生空化现象，故由换能器产生的超声波振幅足够大时才能满足这一条件。产生空化所需的zui小功率被称做空化临界点。不同的液体存在不同的空化临界点，故超声波能量必须超过该临界点才能达到清洗效果。也就是说，只有能量超过临界点才能产生空化泡，以便进行超声清洗。
频率的重要性
当工作频率很低（在人的听觉范围内）就会产生噪音。当频率低於20kHz时，工作噪音不仅变得很大，而且可能超出职业安全与保健法或其他条例所规定的安全噪音的限度。在需要高功率去除污垢而不用考虑工件表面损伤的应用中，通常选择从20kHz到30kHz范围内的较低清洗频率。该频率范围内的清洗频率常常被用於清洗大型、重型零件或高密度材料的工件。20KHz的磁力换能器和25KHz的压电换能器。
高频通常被用於清洗较小、较精密的零件，或清除微小颗粒。高频还被用於被工件表面不允许损伤的应用。使用高频可从几个方面改善清洗性能。随着频率的增加，空化泡的数量呈线形增加，从而产生更多更密集的冲击波使其能进入到更小的缝隙中。如果功率保持不变，空化泡变小，其释放的能量相应减少，这样有效地减小了对工件表面的损伤。高频的另一个优势在於减小了粘滞边界层（泊努里效应），使得超声波能够发现极细小的微粒。这种情况近似於小溪中水位降低时可以看清溪底的小石子。
40kHz、80kHz、120kHz和170kHz。清洗极微小的颗粒时，可选用频率为350kHz的产品。近来推出了用於此类场合的MicroCoustics系统，其频率为400kHz。
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