採用超音波清洗，一般有兩種清洗劑，化學清洗劑和水基清洗劑。清洗介質是化學作用，而超音波清洗是物理作用，兩種作用相結合，以對物體進行充分、徹底的清洗。
基本介紹
- 中文名：全自動超音波清洗機
- 構成：超音波清洗槽和超音波發生器
- 清洗方式：全封閉/半封閉
- 套用範圍：機械行業
超音波介紹,超音波定義,空化效應,相關參數,工作原理,構成,套用範圍,清洗方式,清洗流程,工作過程,
超音波介紹
經研究證明：超音波作用於液體中時，液體中每個氣泡的破裂會產生能量極大的衝擊波，相當於瞬間產生幾百度的高溫和高達上千個大氣壓，這種現象被稱之為“空化作用”，超音波清洗正是用液體中氣泡破裂所產生的衝擊波來達到清洗和沖刷工件內外表面的作用。 超音波在液體中傳播，使液體與清洗槽在超音波頻率下一起振動，液體與清洗槽振動時有自己固有頻率，這種振動頻率是聲波頻率，所以人們就聽到嗡嗡聲。
超音波定義
超音波是一種振動頻率高於聲波的機械波，由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的，它具有頻率高、波長短、繞射現象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超音波對液體、固體的穿透本領很大，尤其是在陽光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。超音波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射成回波，碰到活動物體能產生都卜勒效應。因此超音波檢測廣泛套用在工業、國防、生物醫學等方面。
空化效應
在液體中傳播的超音波能對物體表面的污物進行清洗,其原理可用“空化”現象來解釋:超音波振動在液體中傳播的音波壓強達到一個大氣壓時,其功率密度為0.35w/cm2?這時超音波的音波壓強峰值就可達到真空或負壓,但實際上無負壓存在,因此在液體中產生一個很大的力,將液體分子拉裂成空洞一空化核。此空洞非常接近真空,它在超音波壓強反向達到最大時破裂,由於破裂而產生的強烈衝擊將物體表面的污物撞擊下來。這種由無數細小的空化氣泡破裂而產生的衝擊波現象稱為“空化”現象。
相關參數
a.清洗介質?
b.功率密度?
超音波的功率密度越高，空化效果越強，速度越快，清洗效果越好。單對於精密的、表面光潔度甚高的物體採用長時間的高功率密度清洗會對物體表面產生“空化”腐蝕。
c.超音波頻率?
超音波頻率越低，在液體中產生空化越容易，作用也越強。頻率高則超音波方向性強，適合於精細的物體清洗。
d.一般來說?
超音波在30℃~40℃時空化效果最好。清洗劑則溫度越高?作用越顯著。
通常實際套用超音波清洗時，採用30oС~60oС的工作溫度。
工作原理
全自動超音波清洗機原理主要是將換能器，將功率超聲頻源的聲能，並且要轉換成機械振動，通過清洗槽壁使之將槽子中的清洗液輻射到超音波。由於受到輻射的超音波，使之槽內液體中的微氣泡能夠在聲波的作用下從而保持振動。 當聲壓或者聲強受到壓力到達一定程度時候，氣泡就會迅速膨脹，然後又突然閉合。在這段過程中，氣泡閉合的瞬間產生衝擊波，使氣泡周圍產生1012-1013pa的壓力及局調溫，這種超音波空化所產生的巨大壓力能破壞不溶性污物而使他們分化於溶液中，蒸汽型空化對污垢的直接反覆衝擊。 一方面破壞污物與清洗件表面的吸附，另一方面能引起污物層的疲勞破壞而被駁離，氣體型氣泡的振動對固體表面進行擦洗，污層一旦有縫可鑽，氣泡立即“鑽入”振動使污層脫落，由於空化作用，兩種液體在界面迅速分散而乳化，當固體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時，油被乳化、固體粒子自行脫落，超聲在清洗液中傳播時會產生正負交變的聲壓，形成射流，衝擊清洗件，同時由於非線性效應會產生聲流和微聲流，而超聲空化在固體和液體界面會產生高速的微射流，所有這些作用，能夠破壞污物，除去或削弱邊界污層，增加攪拌、擴散作用，加速可溶性污物的溶解，強化化學清洗劑的清洗作用。由此可見，凡是液體能浸到且聲場存在的地方都有清洗作用，其特點適用於表面形狀非常複雜的零件的清洗。尤其是採用這一技術後，可減少化學溶劑的用量，從而大大降低環境污染。
構成
全自動超音波清洗機全過程為機械全自動。(採用單梁多臂的機械手)。全自動超波清洗機主要由超音波清洗槽和超音波發生器兩部分構成。超音波清洗槽用堅固彈性好、耐腐蝕的優質不鏽鋼製成，底部安裝有超音波換能器振子；超音波發生器產生高頻高壓，通過電纜聯結線傳導給換能器，換能器與振動板一起產生高頻共振，從而使清洗槽中的溶劑受超音波作用對污垢進行洗淨。
套用範圍
在所有的清洗方式中，全自動超音波清洗是效率最高、效果最好的一種，之所以超音波清洗能夠達到如此的效果，是與它獨特的工作原理和清洗方法密切相關的。我們知道，在生產和生活當中，需要清潔的東西很多，需要清洗的種類和環節也很多，如：物件的清除污染物，疏通細小孔洞，常見的手工清洗方法對異型物件以及物件隱蔽處無疑無法達到要求，即使是蒸汽清洗和高壓水射流清洗也無法滿足對清潔度較高的需求，超音波清洗對物件還能達到殺滅細菌、溶解有機污染物、防止過腐蝕等，因此，超音波清洗被日益廣泛套用於各行各業： （1）機械行業：防鏽油脂的去除；量具的清洗；機械零部件的除油除銹；發動機、化油器及汽車零件的清洗；過濾器、濾網的疏通清洗等。 （2）表面處理行業：電鍍前的除油除銹；離子鍍前清洗；磷化處理；清除積炭；清除氧化皮；清除拋光膏；金屬工件表面活化處理等。 （3）儀器儀表行業：精密零件的高清潔度裝配前的清洗等。 （4）電子行業：印刷線路板除松香、焊斑；高壓觸點等機械電子零件的清洗等。 （5）醫療行業：醫療器械的清洗、消毒、殺菌、實驗器皿的清洗等。 （6）半導體行業：半導體晶片的高清潔度清洗。 （7）鐘錶首、飾行業：清除油泥、灰塵、氧化層、拋光膏等。 （8）化學、生物行業：實驗器皿的清洗、除垢。 （9）光學行業：光學器件的除油、除汗、清灰等。
清洗方式
可區分全封閉/半封閉採用龍門多臂機械手移送工作，電腦控制觸控螢幕操作全過程。大大降低勞動強度。
清洗流程
在選擇合適超音波清洗機超音波清洗機超音波清洗機超音波清洗機清洗技術參數的前提下，其清洗工序和工藝流程也十分重要。清洗過程實質上是零件表面、污染物、清洗介質三者之間複雜的物理、化學和機械作用過程。最常用的超音波清洗形式是將零件浸入盛有清洗液的超音波清洗槽內，超音波發生機把50HZ常用電轉換成超聲頻的電能，傳輸給換能器，再由超音波換能器將高頻電能轉換成超聲振動，輻射至清洗液內進行清洗。先進的超音波清洗工藝，一般常採用多槽式全自動、聯合清洗程式。清洗時將零件裝入用透聲材料做成的網籃中，進行自動、定時、循環清洗。對於有大量污垢的零件可採用浸、噴、沖等方法進行預清洗，然後再進行超音波清洗。超音波清洗工藝多選用水基清洗劑，由於這類洗劑比ODS洗劑對油脂及親油污物的溶解性、滲透性和分散性能力差。所以必須採用多槽式超音波加溫脫脂、超音波加溫清洗，以加快污物的溶解和分散，使污物脫離零件(粗洗)。超音波漂洗(精洗)是用純水洗去零件表面所殘留的清洗介質。高壓沖淋是採用全方位從上至下的方式進行高壓純水噴射，以沖洗小盲孔及縫隙中的污染介質。對沖淋後的潔淨零件進行快速熱風烘乾或蒸汽烘乾，以防零件表面氧化腐蝕。
工作過程
1.空化作用
空化作用就是超音波以每秒兩萬次以上的壓縮力和減壓力互動性的高頻變換方式向液體進行透射。在減壓力作用時，液體中產生真空核群泡的現象，在壓縮力作用時，真空核群泡受壓力壓碎時產生強大的衝擊力，由此剝離被清洗物表面的污垢，從而達到精密洗淨目的。
在超音波清洗過程中，肉眼能看見的泡並不是真空核群泡，而是空氣氣泡，它對空化作用產生抑制作用降低清洗效率。只有液體中的空氣氣泡被完全脫走，空化作用的真空核群泡才能達到最佳效果。
2.直進流作用
超音波在液體中沿聲的傳播方向產生流動的現象稱為直進流。聲波強度在0.5W/cm2時，肉眼能看到直進流?垂直於振動面產生流動，流速約為10cm/s。通過此直進流使被清洗物表面的微油污垢被攪拌，污垢表面的清洗液也產生對流，溶解污物的溶解液與新液混合，使溶解速度加快，對污物的搬運起著很大的作用。
3.加速度作用
液體粒子推動產生的加速度。對於頻率較高的超音波清洗機，空化作用就很不顯著了，這時的清洗主要靠液體粒子超聲作用下的加速度撞擊粒子對污物進行超精密清洗。
