超聲波清洗機主要工藝參數如何選擇?

超聲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聲波。由于受到輻射的超聲波,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。超聲波清洗主要靠超聲空化作用,超聲空化作用的強弱與工藝參數和清洗液的物理化學性質有關。爲獲得良好的清洗效果,必須選擇合適的清洗液和工藝參數。

超聲波清洗機的主要工藝參數有:

  1、超聲波的振動頻率

  聲波振動頻率對空化作用影響較大,所以必須選擇合適的振動頻率,一般超聲波清洗振動頻率範圍在20kHz~80kHz。空化阈值和超聲波的頻率有密切關系,頻率越高,空化阈越高。換句話說,頻率越高,在液體中要産生空化所需要的聲強或聲功率也越大。

  超聲波頻率越低,在液體中産生空化越容易,産生的力度大,作用也越強,適用于較難清洗的汙垢,如工件粗、髒、初洗;頻率高則超聲波方向性強,波長較短,能量集中,適合于表面光潔度高,具有小深孔、狹窄的縫隙、精細工件的清洗。但頻率不能過高,否則波長減短,空化作用反而減弱,從而降低了清洗效率。

穩定的混響場對清洗有利,如果清洗槽中有駐波場,則因聲壓分布不均而使清洗工件得不到均勻的清洗,因此,在可能的條件下,清洗槽的幾何形狀要選擇適合建立混響場的形狀。此外,可以采用雙頻、多頻和掃頻工作方式以避免清洗盲區。

  2、超聲波功率密度

爲了提高清洗效率,往往采用較高的超聲波功率密度。特別是對于油汙嚴重、形狀複雜、有深孔的制件要求用較高的功率密度在較深的清洗槽內清洗。

  過高的功率密度會由于空化作用太強而引起金屬表面的浸蝕(即空化腐蝕),這對于具有各種鍍層的零件、鋁及鋁合金件和精密的、表面光潔度甚高的工件危害較大。而且,超聲功率太大,使液體中聲強過高,會産生大量氣泡,在聲波表面形成一道屏障,聲波不易輻射到整個缸體中,造成遠離聲源的地方清洗效果減弱。

  一般用輻射板(即清洗槽底板)單位面積上的功率來進行設計,替代ODS清洗工藝的超聲波清洗設備常按0.3~0.5W/cm2配置。

  3、清洗液溫度

  清洗過程要破壞汙染物對工件表面的粘附,增加熱能有利于克服粘附力。提高溫度可以增加清洗介質的活性,降低清洗介質的表面張力,降低汙染物的粘度,提高清洗的效率和效果。但並不是溫度越高越好,對不同性質的清洗介質來說,其最佳效果和最佳空化效應也有一定的溫度範圍,水基清洗劑的最佳溫度範圍是35~65℃。溫度還影響清洗介質的蒸汽壓、表面張力、粘度和密度四個物理因素,溫度升高到沸點時空化效應就會失去。

  4、清洗劑的選擇

  超聲波清洗采用非ODS水基清洗劑,它成本低、效果好、使用安全,對環境汙染少,是符合環保要求的綠色清洗劑。應根據被清洗工件材質的不同,工件表面粘附汙垢組份的不同選擇不同的清洗劑。

  5、超聲波清洗时间

超聲波清洗的效果和清洗质量,与超聲波清洗的时间有关。时间太短清洗质量达不到标准,时间太长,降低了清洗效率,还会引起零件表面产生空化腐蚀。一般情况下,油污重、形状复杂的零件,清洗时间可长。表面光洁度高、油污轻的零件,清洗时间可短。有各种镀层的零件和铝及铝合金零件的清洗时间可短。

全自动超聲波清洗機

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