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超声波清洗机效果相关的物理量

2018-11-23 16:04:57  浏览:584  作者:管理员

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1.超声波清洗效果与其功率密度的关系
超声波的功率密度越高,空化效果越强,其清洗效果越好,清洗速度越快。对表面污物很多的被清洗件,应采用大功率密度进行清洗。但对精密及表面光洁度高的物件的长时间强洗会由于空化腐蚀而使表面收到损伤,因此宜采用较低功率密度进行清洗。

2.超声波频率与清洗效果的关系
超声波频率越低,在液体中的空化作用越容易产生,作用也越强。波长越长,方向性不显著,遮蔽部分较容易洗刷,但对于小间隙或细孔的污物清除效果不明显。超声波频率较高时,空化作用较弱,但空化产生的冲击力速度大。波长短而有方向性,遮蔽部分清洗效果虽不理想,但对于小间隙或细孔中的污物却可有效清除。所以,超声波频率要根据被清洗物来选择,目前最常用的频率是20-50KHZ。

3.清洗剂的选择
溶剂加超声波清洗,去污力强,但成本高且一般于人体健康不利。如三氯乙稀、三氯乙烷、丙酮等,所以只在特殊要求高的情况下采用。工业清洗剂在超声波的作用下可以取得很好的清洗效果,所以在超声波清洗中得到了广泛的应用。

4.清洗温度
根据不同的清洗剂来选择清洗温度,一般说水灾30-40℃时空化效果最好。所以超声波一般选择常温工业洗净剂。由于油脂污物在溶剂中的溶解速度随着温度的提高而提高,所以在溶剂不分解和过量蒸发的情况下,适当提高超声波清洗温度有利于提高清洗效率。

超声波是一种频率超出人类听觉范围20 kHz以上的声波。超声波的传播要依靠弹性介质,其传播时,使弹性介质中的粒子振荡,并通过介质按超声波的传播方向传递能量,这种波可分为纵向波和横向波。在固体内,两者都可以传送,而在气体和液体内,只有纵向波可以传送。超声波能够引起质点振动,质点振动的加速度与超声频

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超声波清洗
超声波清洗
率的平方成正比。因此,几十千赫兹的超声会产生极大的作用力,强超声波在液体中传播时,由于非线性作用,会产生声空化。在空化气泡突然闭合时发出的冲击波可在其周围产生上千个大气压力,对污层的直接反复冲击,一方面破坏污物与清洗件表面的吸附,另一方面也会引起污物层的破坏而脱离清洗件表面并使它们分散到清洗液中。气泡的振动也能对固体表面进行擦洗。气泡还能“钻入”裂缝中做振动,使污物脱落。对于有油脂性污物,由于超声空化作用,两种液体在界面迅速分散而乳化,当固体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时,油被乳化,固体粒子即脱落。空化气泡在振动过程中会使液体本身产生环流,即所谓声流。他可使振动气泡表面存在很高的速度梯度和粘滞应力,促使清洗件表面污物的破坏和脱落,超声空化在固体和液体表面上所产生的高速微射流能够除去或削弱边界污层,腐蚀固体表面,增加搅拌作用,加速可溶性污物的溶解,强化化学清洗剂的清洗作用。此外,超声振动在清洗液中引起质点很大的振动速度和加速度,亦使清洗件表面的污物受到频繁而激烈的冲击。 [1]
影响清洗因素
清洗介质:采用超声波清洗,一般有两类清洗剂即化学溶剂和水基清洗剂。清洗介质的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,依对物件进行充分、彻底的清洗。
功率密度:超声波的功率密度越高,空化效果越强,速度越快,清洗效果越好,但对于精密的表面光洁度甚高的物件,采用长时间的高功率密度清洗会对物件表面产生空化、腐蚀。
超声频率:适用于工件粗、脏、初洗,频率高则超声波方向性强,适合于精细的物件清洗。
清洗高温:一般来说,超声波在50°C~60°C时的空化效果最好,清洗剂也不是温度越高,作用越显著,有可能会高温失效,通常超声波在超过85°C时,清洗效果已变差。所以实际应用超声波清洗时,采用50°C~70°C的工作温度。


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