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選購超聲波清洗機前需要注意哪些要點

發布時間:2019-07-26 16:30   浏覽:

【导读】:“選購超聲波清洗機前需要注意哪些要點?”超声波清洗是基于空化作用,即在清洗液中大量气泡快速形成并迅速内爆。由此产生的冲击将浸没在清洗液中的工件内外表面的污物剥落下来。随着超声频率的提高,气泡数量增加而爆破冲击力减弱,因此,高频超声比较适用于小颗粒污垢的清洗而不破环其工件表面。因此,超声清洗系统都需要具备三个基本元件:盛放清洗液的槽、将电能转化为机械能的换能器以及产生高频电信号的超声波发生器。下面就由小编来介绍下选购超聲波清洗機前需要注意的要点:

一、換能器和發生器

超聲清洗系統重要的部分是換能器。現存兩種換能器,一種是磁力換能器,由鎳或鎳合金制成;一種壓電換能器,由锆钛酸鉛或其他陶瓷制成。將壓電材料放入電壓變化的電場中時,它會發生變形,這就是所謂的“壓電效應”。相對來說,磁力換能器是用會在變化的磁場中發生變形的材料制成的。

無論使用何種換能器,通常較基本的因素爲其産生的空化效應的強度。超聲波和其他聲波一樣,是一系列的壓力點,即一種壓縮和膨脹交替的波。如果聲能足夠強,液體在波的膨脹階段被推開,由此産生氣泡;而在波的壓縮階段,這些氣泡就在液體中爆裂或內爆,産生一種有效的沖擊力,比較適用于清洗。這個過程被稱做空化作用。

从理论上分析,爆裂的空化泡会产生超过10,000 psi的压力和20,000℉(11,000℃)的高温,并在其爆裂的瞬间冲击波会迅速向外辐射。单个空化泡所释放的能量很小,但每秒钟内有几百万的空化泡同时爆裂,累计起来的效果将是强烈的,产生的强大的冲击力将工件表面的污物剥落,这就是超声清洗的特点。

如果超聲能量足夠大,空化現象會在清洗液各處産生,所以超聲波能夠有效清洗微小的裂縫和孔。空化作用也促進了化學反應並加速了表面膜的溶解。然而只有在某區域的液體壓力低于該氣泡內氣體壓力時才會在該區域産生空化現象,故由換能器産生的超聲波振幅足夠大時才能滿足這一條件。産生空化所需的小功率被稱做空化臨界點。不同的液體存在不同的空化臨界點,故超聲波能量需要超過該臨界點才能達到清洗效果。也就是說,只有能量超過臨界點才能産生空化泡,以便進行超聲清洗。

二、頻率的重要性

當工作頻率很低(在人的聽覺範圍內)就會産生噪音。當頻率低于20KHz時,工作噪音變得很大,而且可能不在職業安全與保健法或其他條例所規定的安全噪音的限度。在需要高功率去除汙垢而不用考慮工件表面損傷的應用中,通常選擇從20KHz到30KHz範圍內的較低清洗頻率。該頻率範圍內的清洗頻率常常被用于清洗大型、重型零件或高密度材料的工件。20KHz的磁力換能器和25KHz的壓電換能器。

高頻通常被用于清洗較小、較精密的零件,或清除微小顆粒。高頻還被用于被工件表面不允許損傷的應用。使用高頻可從幾個方面提高清洗性能。隨著頻率的增加,空化泡的數量呈線形增加,從而産生密集的沖擊波使其能進入到小的縫隙中。如果功率保持不變,空化泡變小,其釋放的能量相應減少,這樣有效地減小了對工件表面的損傷。高頻的另一個優勢在于減小了粘滯邊界層(泊努裏效應),使得超聲波能夠“發現”細小的微粒。這種情況近似于小溪中水位降低時可以看清溪底的小石子。

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