超聲清洗工藝、清洗液及超聲波頻率的選擇

在購(gòu)買(mǎi)清洗系統(tǒng)之前，應(yīng)對(duì)被清洗件做如下應(yīng)用分析：

1. 明確被洗件的材料構(gòu)成、結(jié)構(gòu)和數(shù)量;

2. 分析并明確要清除的污物;

3. 決定所要使用的清洗方法，判斷應(yīng)用水性清洗液還是用溶劑，**終需做清洗實(shí)驗(yàn)。

只有這樣，才能提供合適的清洗系統(tǒng)、設(shè)計(jì)合理的清洗工序以及清洗液。

化學(xué)藥劑的選擇

考慮到清洗液的物理特性對(duì)超聲清洗的影響，其中蒸汽壓、表面張力、黏度以及密度有影響因素。溫度能影響這些因素，所以它也會(huì)影響空化作用的效率。

大部分清洗系統(tǒng)必須使用清洗液。水性系統(tǒng)通常由敞口槽組成，工件浸沒(méi)其中。而復(fù)雜的系統(tǒng)會(huì)由多個(gè)槽組成，并配備循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)、清洗槽、漂洗槽、干燥槽以及其它附件。

對(duì)于使用溶劑的系統(tǒng)，多為超聲波汽相除油脂清洗機(jī)，常配備廢液連續(xù)回收裝置。超聲波汽相清除油脂過(guò)程是由溶劑蒸發(fā)槽和超聲浸洗槽組成的集成式多槽系統(tǒng)完成的。在熱的溶劑蒸汽和超聲激蕩共同作用下，油、脂、蠟以及其他溶於溶劑的污垢就被除去。經(jīng)過(guò)一系列清洗工序后下料的工件發(fā)熱、潔凈、干燥。

選擇清洗液時(shí)，應(yīng)考慮以下三個(gè)因素：

1. 清洗效率：選擇**有效的清洗溶劑時(shí)，一定要作實(shí)驗(yàn)。如在現(xiàn)有的清洗工藝中引入超聲，所使用的溶劑一般不必變更;

2. 操作簡(jiǎn)單：所使用的液體應(yīng)安全無(wú)毒、操作簡(jiǎn)單且使用壽命長(zhǎng);

3. 成本：**廉價(jià)的清洗溶劑的使用成本并不一定****。使用中必須考慮到溶劑的清洗效率、安全性、一定量的溶劑可清洗多少工件利用率****等因素。當(dāng)然，所選擇的清洗溶劑必須達(dá)到清洗效果，并應(yīng)與所清洗的工件材料相容。水為**普通的清洗液，故使用水基溶液的系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便、使用成本低、應(yīng)用廣泛。然而對(duì)於某些材料以及污垢等并不適用於水性溶液，那么還有許多溶劑可供選用。

清洗件處理

超聲清洗的另一個(gè)考慮因素是清洗件的上、下料或者說(shuō)是放置清洗件的工裝的設(shè)計(jì)。清洗件在超聲清洗槽內(nèi)時(shí)，無(wú)論清洗件還是清洗件籃都不得觸及槽底。清洗件總的橫截面積不應(yīng)超過(guò)超聲槽橫截面積的70%。橡膠以及非剛化塑料會(huì)吸收超聲波能量，故將此類(lèi)材料用於工裝時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎。絕緣的清洗件也應(yīng)引起特別注意。工裝籃設(shè)計(jì)不當(dāng)，或所盛工件太重，縱使****的超聲清洗系統(tǒng)的效率也會(huì)被大大降低。任何材料，如果網(wǎng)眼高於50目，對(duì)于超聲波就表現(xiàn)出實(shí)體的性能，將超聲波反射回去。當(dāng)網(wǎng)眼大於1/4英寸時(shí)，對(duì)於超聲波才表現(xiàn)出開(kāi)放式材料的性能。鉤子、架子以及燒杯都可用來(lái)支持清洗件。

超聲頻率:

當(dāng)工作頻率很低(在人的聽(tīng)覺(jué)范圍內(nèi))就會(huì)產(chǎn)生噪音。當(dāng)頻率低於20kHz時(shí)，工作噪音不僅變得很大，而且可能超出職業(yè)安全與保*法或其他條例所規(guī)定的安全噪音的限度。在需要高功率去除污垢而不用考慮工件表面損傷的應(yīng)用中，通常選擇從20kHz到 38kHz范圍內(nèi)的較低清洗頻率該頻率范圍內(nèi)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。

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(yīng)用。使用高頻可從幾個(gè)方面改善清洗性能。隨著頻率的增加，空化泡的數(shù)量呈線形增加，從而產(chǎn)生更多更密集的沖擊波使其能進(jìn)入到更小的縫隙中。如果功率保持不變，空化泡變小，其釋放的能量相應(yīng)減少，這樣有效地減小了對(duì)工件表面的損傷。高頻的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于減小了粘滯邊界層(泊努里效應(yīng))，使得超聲波能夠'發(fā)現(xiàn)'極細(xì)小的微粒。市場(chǎng)上常用頻率的產(chǎn)品有20KHz、28KHz、40kHz。

功率密度:

功率密度=發(fā)射功率(W)/發(fā)射面積(cm2),通常≥0.5W/cm2.超聲波的功率密度越高,空化效果越強(qiáng),清洗速度越快,清洗效果越好.但長(zhǎng)時(shí)間,高密度的清洗,容易造成清洗物件表面產(chǎn)生"空化"腐蝕。

清洗溫度:

一般來(lái)說(shuō),超聲波在50℃-85℃時(shí),效果會(huì)比較好。

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