超声波清洗中应注意的几个问题

一、功率的选择

  超声清洗效果不一定与(功率×清洗时间)成正比,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,有时很快便将污垢去除。若选择功率太大,空化强度将大大增加,清洗效果是提高了,但这时使较精密的零件也产生蚀点,得不偿失,而且清洗缸底部振动板处空化严重,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。

二、频率的选择

  超声清洗频率从十几kHz到100kHz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15-30kHz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400kHz。若用宽带调频清洗,效果更良好。

三、清洗笼的使用
  
  在清洗小零件物品时,常使用网笼,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。

四、清洗液温度的选择

  水清洗液最适宜的清洗温度为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,反应出这两因素的相乘作用。

五、关于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。例300W、24kHz液面约高120mm;600W、24kHz液面约高150mm。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。因此最佳选择清洗物品位置应放在波幅处。

六、其它

  清洗大量污垢的零件一般要采用浸、喷射等方法进行预清洗。在清除了大部分污垢之后,再用超声清洗余下的污垢,则效果好。如果清洗小物品及形状复杂的物品(零件)时,如果采用清洗网或者使清洗物旋转,边振动边用超声辐射,能得到均匀清洗。

七、超声波清洗机清洗的技术特点

  清洗效果好,清洁度高且全部工件清洁度一致。 清洗速度快,提高生产效率,不须人手接触清洗液,安全可靠。 对深孔、细缝和工件隐蔽处亦可清洗干净。 对工件表面无损伤,节省溶剂、热能、工作场地和人工。

  超声波清洗方式超过一般以的常规清洗方法,特别是工件的表面比较复杂,象一些表面凹凸不平,有盲孔的机械零部件,一些特别小而对清洁度有较高要求的产品如:钟表和精密机械的零件,电子元器件,电路板组件等,使用超声波清洗都能达到很理想的效果。

  超声波清洗的作用机理主要有以下几个方面:因空化泡破灭时产生强大的冲击波,污垢层的一部分在冲击波作用下被剥离下来、分散、乳化、脱落。因为空化现象产生的气泡,由冲击形成的污垢层与表层间的间隙和空隙渗透,由于这种小气泡和声压同步膨胀,收缩,象剥皮一样的物理力反复作用于污垢层,污垢层一层层被剥离,气泡继续向里渗透,直到污垢层被完全剥离。这是空化二次效应。超声波清洗中清洗液超声振动对污垢的冲击。超声加速化学清洗剂对污垢的溶解过程,化学力与物理力相结合,加速清洗过程。

八、超声波清洗机的主要参数: 
  1)频率:≥20KHz ,可以分为低频,中频,高频3段。
  2)清洗介质:采用超声波清洗,一般两类清洗剂:化学溶剂、水基清洗剂等。 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,以对物件进行充分、彻底的清洗。
  3)功率密度:功率密度=发射功率(W)/发射面积(cm2)通常≥0.3W/cm2,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。
  4)超声波频率:超声波频率越低,在液体中产生的空化越容易,产生的力度大,作用也越强,适用于工件(粗、脏)初洗。频率高则超声波方向性强,适用于精细的物件清洗。
  5)清洗温度:一般来说,超声波在30℃-40℃时的空化效果最好。清洗剂则温度越高,作用越显著。通常实际应用超声波时,采用50℃-70℃的工作温度。