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超聲波清洗機的使用及清洗工藝
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作者:東莞福樂機械設(shè)備有限公司
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發(fā)布時間: 2020-10-29
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超聲波清洗機的使用及清洗工藝
超聲波清洗是將超聲波的振動能量傳播到清洗液中，利用兩者的綜合作用，來清除被清洗件上的污垢?！?br /> 超聲波清洗在工業(yè)上應(yīng)用比較廣泛，主要用于對零、部件清洗要求比較嚴格的場合，如零件在精加工過程中的清洗、裝配前的清洗、幾何形狀復(fù)雜(多孔、深孔、彎孔、盲孔、微孔)的孔類零件的清洗，以及污垢粘附較牢的中小型零件的清洗?！ 〕暡ㄇ逑闯四芮宄恪⒉考砻娴挠臀弁?，對于零件表面殘留的研磨膏、拋光膏等膏狀污垢也有良好的清洗效果。此外，還可用來清除零件表面輕度的銹蝕層或氧化層。超聲波清洗對于清除積碳效果很好(需采用專門配制的清洗液)，并已有較成熟的使用經(jīng)驗?！ ≡趦?nèi)燃機車制造及修理部門，已將超聲波清洗應(yīng)用于一些中、小型零件和精密偶件的清洗，如缸蓋、滾動軸承、齒輪、閥類零件、泵類零件、各種濾清元件、短軸、高壓油泵柱塞副、噴油器針閥副、高壓油泵出油閥副等的清洗?！ ≡趪?，已采用大功率的超聲波清洗設(shè)備，來清洗柴油機機體及機車上的大型零、部件。我國有的柴油機修理工廠也開始采用大功率的超聲波清洗機來清洗待修理的柴油機機體(缸徑為150～230毫米)，并取得了理想的清洗效果?！ 〔捎贸暡ㄇ逑矗に嚭唵?，操作簡便，勞動強度低，清洗質(zhì)量好，清洗效率高，而且易于實現(xiàn)零、部件清洗自動化，
因而是一種很有發(fā)展前途的清洗方法?！ ?br /> 一、超聲波清洗原理 超聲波在本質(zhì)上和聲波是一樣的，都是機械振動在彈性介質(zhì)中的傳播過程，超聲波和聲波的區(qū)別僅在于頻率范圍的不同。 聲波是指人耳能聽到的聲音，一般認為聲波的頻率在20～20000赫范圍內(nèi)，而振動頻率超過20千赫以上的聲波則稱為超聲波。超聲波中振動頻率在100千赫以下的稱為低頻超聲波；振動頻率在100千赫以上到數(shù)十兆赫的稱為高頻超聲波。用于清洗的超聲波所采用的頻率為20～400千赫，屬于低頻及高頻超聲波的范圍。 超聲波清洗時，在超聲波的作用下，機械振動傳到清洗槽內(nèi)的清洗液中，使清洗液體內(nèi)交替出現(xiàn)疏密相間的振動，液體不斷受到拉伸和壓縮。疏的地方受到拉伸，形成微氣泡(空穴)；密的地方受到壓縮。由于清洗液內(nèi)部受超聲波的振動而頻繁地拉伸和壓縮，其結(jié)果使微氣泡不斷地產(chǎn)生和不斷地破裂。微氣泡破裂時，周圍的清洗液以巨大的速度從各個方向伸向氣泡的中心，產(chǎn)生水擊。這種現(xiàn)象可以通過肉眼直接觀察到，即在清洗液中可以看到有劇烈活動的氣泡，而且清洗液上下對流。此時若將手指浸入清洗液中，則有強烈針刺的感覺。上述這種現(xiàn)象稱為超聲空化作用。 在超聲空化作用一定時間后，被清洗件上的污垢逐漸脫落(當然也有清洗液本身的作用在內(nèi))，這就是超聲波清洗的基本原理?！ ≥^長時間的超聲空化作用，會使被清洗件表面的基體金屬有一定程度的剝落，這稱為空化的浸蝕作用?！ 〕暃_擊波能在液體中產(chǎn)生微沖流，具有攪拌作用。在不相溶的兩相液體中，微沖流能促使兩液相面加速互相分散，具有乳化作用?！ 〕暱栈漠a(chǎn)生是依附于空化核進行的，而被清洗件表面的縫隙正好是空化核的中心。 總之，超聲波清洗是超聲空化作用、浸蝕作用、攪拌作用、乳化作用及空化核作用的綜合表現(xiàn)。其中空化作用在超聲波清洗中是起主要作用的，它能破壞污垢微粒在被清洗件表面的粘附狀態(tài)。再加上微沖流的作用，使清洗液產(chǎn)生振動和攪拌，將污垢從被清洗件表面清除干凈。而乳化作用則使清洗下來的油污很快地分散、乳化在清洗液中?！ ?yīng)當指出，超聲波清洗過程中，除了超聲波的上述作用外，還有所采用的清洗液的浸潤、浸透、乳化、分散及溶解等作用，其結(jié)果必然大大加速清洗過程，提高清洗效果?！ ?br /> 二、超聲波清洗設(shè)備 超聲波清洗設(shè)備主要由超聲波發(fā)生器及清洗槽兩大部分組成。在被清洗件批量較大的情況下，還附有清洗液循環(huán)裝置；有時為了實現(xiàn)清洗過程自動化，還附有被清洗件傳送裝置?！ ∫话闱闆r下，超聲波發(fā)生器和清洗槽是兩個結(jié)構(gòu)上互相獨立的裝置，它們之間僅用一根電纜線連接起來，以傳送電功率。但也有的超聲波清洗設(shè)備是將發(fā)生器與清洗槽組合為一體的?！?超聲波發(fā)生器是產(chǎn)生超聲頻電信號的功率源。常用的超聲波發(fā)生器從結(jié)構(gòu)上分為:電子管式、晶體管式、可控硅管式和高頻電機式四種。其中可控硅管式超聲波發(fā)生器體積小、效率高、操作簡便。CFS-3型超聲波發(fā)生器就屬于這種類型?！ 〕暡òl(fā)生器的外部結(jié)構(gòu)為一箱體，內(nèi)裝有各種電氣元件。為了保證這些電氣元件的正常工作，在功率較大的超聲波發(fā)生器內(nèi)還裝有冷卻風扇。發(fā)生器外部設(shè)有控制臺，控制臺上設(shè)有電源開關(guān)、高壓開關(guān)、功率調(diào)節(jié)旋鈕、頻率調(diào)節(jié)旋鈕以及顯示陰極電流和屏極電壓的電流、電壓表?？煽毓韫苁匠暡òl(fā)生器無頻率調(diào)節(jié)旋鈕?！ 〕暡ㄇ逑床塾刹讳P鋼槽體、換能器及支架等組成。
超聲波清洗是將超聲波的振動能量傳播到清洗液中，利用兩者的綜合作用，來清除被清洗件上的污垢?！?br /> 超聲波清洗在工業(yè)上應(yīng)用比較廣泛，主要用于對零、部件清洗要求比較嚴格的場合，如零件在精加工過程中的清洗、裝配前的清洗、幾何形狀復(fù)雜(多孔、深孔、彎孔、盲孔、微孔)的孔類零件的清洗，以及污垢粘附較牢的中小型零件的清洗?！ 〕暡ㄇ逑闯四芮宄恪⒉考砻娴挠臀弁?，對于零件表面殘留的研磨膏、拋光膏等膏狀污垢也有良好的清洗效果。此外，還可用來清除零件表面輕度的銹蝕層或氧化層。超聲波清洗對于清除積碳效果很好(需采用專門配制的清洗液)，并已有較成熟的使用經(jīng)驗?！ ≡趦?nèi)燃機車制造及修理部門，已將超聲波清洗應(yīng)用于一些中、小型零件和精密偶件的清洗，如缸蓋、滾動軸承、齒輪、閥類零件、泵類零件、各種濾清元件、短軸、高壓油泵柱塞副、噴油器針閥副、高壓油泵出油閥副等的清洗?！ ≡趪?，已采用大功率的超聲波清洗設(shè)備，來清洗柴油機機體及機車上的大型零、部件。我國有的柴油機修理工廠也開始采用大功率的超聲波清洗機來清洗待修理的柴油機機體(缸徑為150～230毫米)，并取得了理想的清洗效果?！ 〔捎贸暡ㄇ逑矗に嚭唵?，操作簡便，勞動強度低，清洗質(zhì)量好，清洗效率高，而且易于實現(xiàn)零、部件清洗自動化，
因而是一種很有發(fā)展前途的清洗方法?！ ?br /> 一、超聲波清洗原理 超聲波在本質(zhì)上和聲波是一樣的，都是機械振動在彈性介質(zhì)中的傳播過程，超聲波和聲波的區(qū)別僅在于頻率范圍的不同。 聲波是指人耳能聽到的聲音，一般認為聲波的頻率在20～20000赫范圍內(nèi)，而振動頻率超過20千赫以上的聲波則稱為超聲波。超聲波中振動頻率在100千赫以下的稱為低頻超聲波；振動頻率在100千赫以上到數(shù)十兆赫的稱為高頻超聲波。用于清洗的超聲波所采用的頻率為20～400千赫，屬于低頻及高頻超聲波的范圍。 超聲波清洗時，在超聲波的作用下，機械振動傳到清洗槽內(nèi)的清洗液中，使清洗液體內(nèi)交替出現(xiàn)疏密相間的振動，液體不斷受到拉伸和壓縮。疏的地方受到拉伸，形成微氣泡(空穴)；密的地方受到壓縮。由于清洗液內(nèi)部受超聲波的振動而頻繁地拉伸和壓縮，其結(jié)果使微氣泡不斷地產(chǎn)生和不斷地破裂。微氣泡破裂時，周圍的清洗液以巨大的速度從各個方向伸向氣泡的中心，產(chǎn)生水擊。這種現(xiàn)象可以通過肉眼直接觀察到，即在清洗液中可以看到有劇烈活動的氣泡，而且清洗液上下對流。此時若將手指浸入清洗液中，則有強烈針刺的感覺。上述這種現(xiàn)象稱為超聲空化作用。 在超聲空化作用一定時間后，被清洗件上的污垢逐漸脫落(當然也有清洗液本身的作用在內(nèi))，這就是超聲波清洗的基本原理?！ ≥^長時間的超聲空化作用，會使被清洗件表面的基體金屬有一定程度的剝落，這稱為空化的浸蝕作用?！ 〕暃_擊波能在液體中產(chǎn)生微沖流，具有攪拌作用。在不相溶的兩相液體中，微沖流能促使兩液相面加速互相分散，具有乳化作用?！ 〕暱栈漠a(chǎn)生是依附于空化核進行的，而被清洗件表面的縫隙正好是空化核的中心。 總之，超聲波清洗是超聲空化作用、浸蝕作用、攪拌作用、乳化作用及空化核作用的綜合表現(xiàn)。其中空化作用在超聲波清洗中是起主要作用的，它能破壞污垢微粒在被清洗件表面的粘附狀態(tài)。再加上微沖流的作用，使清洗液產(chǎn)生振動和攪拌，將污垢從被清洗件表面清除干凈。而乳化作用則使清洗下來的油污很快地分散、乳化在清洗液中?！ ?yīng)當指出，超聲波清洗過程中，除了超聲波的上述作用外，還有所采用的清洗液的浸潤、浸透、乳化、分散及溶解等作用，其結(jié)果必然大大加速清洗過程，提高清洗效果?！ ?br /> 二、超聲波清洗設(shè)備 超聲波清洗設(shè)備主要由超聲波發(fā)生器及清洗槽兩大部分組成。在被清洗件批量較大的情況下，還附有清洗液循環(huán)裝置；有時為了實現(xiàn)清洗過程自動化，還附有被清洗件傳送裝置?！ ∫话闱闆r下，超聲波發(fā)生器和清洗槽是兩個結(jié)構(gòu)上互相獨立的裝置，它們之間僅用一根電纜線連接起來，以傳送電功率。但也有的超聲波清洗設(shè)備是將發(fā)生器與清洗槽組合為一體的?！?超聲波發(fā)生器是產(chǎn)生超聲頻電信號的功率源。常用的超聲波發(fā)生器從結(jié)構(gòu)上分為:電子管式、晶體管式、可控硅管式和高頻電機式四種。其中可控硅管式超聲波發(fā)生器體積小、效率高、操作簡便。CFS-3型超聲波發(fā)生器就屬于這種類型?！ 〕暡òl(fā)生器的外部結(jié)構(gòu)為一箱體，內(nèi)裝有各種電氣元件。為了保證這些電氣元件的正常工作，在功率較大的超聲波發(fā)生器內(nèi)還裝有冷卻風扇。發(fā)生器外部設(shè)有控制臺，控制臺上設(shè)有電源開關(guān)、高壓開關(guān)、功率調(diào)節(jié)旋鈕、頻率調(diào)節(jié)旋鈕以及顯示陰極電流和屏極電壓的電流、電壓表?？煽毓韫苁匠暡òl(fā)生器無頻率調(diào)節(jié)旋鈕?！ 〕暡ㄇ逑床塾刹讳P鋼槽體、換能器及支架等組成。
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