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一起了解下各种因素对超声波清洗效果的影响

2021-07-22 16:12
超声波清洗技术是一种对工件表面无损伤、清洗精度高、安全可靠、节能省时的,现已广泛应用于各大行业的工业清洗技术,可以有效地去除零部件及半导体等精密机械结构件表面沉积的微、纳尺寸的颗粒污染物。这一技术的实现,主要是利用了超声波的空化效应。随着超声波清洗的大量运用,清洗效果也是人们考虑使用超声波清洗技术的一个重要考察点,今天就让我们一起来了解各种影响超声波清洗效果的因素。

(1) 温度
清洗液温度对清洗效果有很大影响。清洗液温度升高时空穴数量增加,对产生空穴有利,但温度过高,气泡中蒸气压增大,空化强度会降低。各种媒液都有一空化活跃的温度,如水清洗液空化活跃温度为60℃,因此用60℃水做清洗液较适宜。

(2) 压力
当清洗液压力大时不易产生空穴,所以超声波清洗都是在敞口容器中进行,在密闭扣压容器中进行时效果较差。

(3)清洗液流速
在清洗过程中清洗液最好不流动,当液体静止不动时空穴的生长和崩溃的过程能充分完成,而清洗液流速过快时有些空穴核心还没有完成生长和崩溃的全部过程就离开清洗表面使空化程度降低。有时为了避免污垢再沉积到已清洗好的表面,希望清洗液流动更新,但此时清洗液的流动速度也不能过快以免降低清洗效率。

(3) 清洗液中气体含量
清洗液中如果存在非空穴核的大气泡时会对超声波的传播及空穴强度都产生不利影响,因此需要降低清洗液中气体含量。有些超声波清洗设备具有除气功能。在清洗前先进行低于空化阈的功率水平作振动,以脉冲或间歇方式振动进行除气,然后再把功率提高到正常清洗的功率水平进行超声波清洗。

(4)清洗物体声学特性
吸声大的物体如橡胶、布料等用超声波清洗效果差,而对声波反射强的材料如金属、玻璃制品清洗效果较好。


(5)注意由于超声波被反射造成的效果不均匀性
当超声波作用于有内外表面的物体时,超声波在清洗物体的内侧表面,如金属管道的内表面,金属物品深陷处的凹面以及碰到盛装清洗物用金属网做的容器时都会发生反射而妨碍超声波的透过造成超声波作用的不均匀而影响超声波清洗效果。这是用超声波清洗有复杂外型结构物体时常遇到的问题。


(6)注意空穴对清洗物体的损伤破坏作用
空穴的强烈作用有时会使清洗物体损伤、性能变坏,如用超声波处理有锋利刀刃的刀具以及电子机械上用的极薄的金属片时,造成破损的事情是经常发生的。由于频率越低的超声波空穴作用强度越大。因此在用超声波清洗时要对清洗物体的形状,材料的性质,应使用的超声波频率等问题进行认真考虑,尽量减少不必要的负面影响。


以上就是各种因素对超声波清洗效果的影响,为了取得较好的清洗效果,我们在制定清洗工艺时应该综合考量各方面的因素。