为什么超声波清洗机能干净清洗物体?原理是什么?

2023-12-11 811阅读

一、超声波清洗机清洗原理


人们听到的声音是20-2万Hz的声波信号,高于2万Hz的声波称为超声波。声波的传递是根据正弦曲线纵向传播的,即一层强一层弱,依次传递。当弱声波信号作用于液体时,会对液体产生一定的负压,即液体体积增大,液体中的分子间隙增大,形成许多微小的气泡。当强声波信号作用于液体时,会对液体产生一定的正压。


超声波清洗是利用超声波在液体中的空化、加速和直流对液体和污垢的直接和间接作用,使污垢层分散、乳化和剥离,达到清洗的目的。目前,空化和直流在超声波清洗机中得到了广泛的应用。


(1)空化:

空化作用是超声波通过每秒2万次以上的压缩力和减压力交互的高频转换向液体透射。在减压作用中,液体中产生真空核气泡。当压缩力作用时,真空核气泡在压力压碎时产生强烈的冲击力,从而剥离被清洗物体表面的污垢,从而达到精确清洗的目的。在超声波清洗过程中,肉眼可见的气泡不是真空核气泡,而是空气气泡,抑制空化,降低清洗效率。只有当液体中的气泡完全被去除时,真空核气泡才能达到最佳效果。


(2)直进流:

超声波在液体中沿声传播方向流动的现象称为直进流。声波强度为0.5W/cm2时,肉眼可以看到直流,垂直于振动面产生流动,流速约为10cm//s。通过这种直流,搅拌了被清洗物体表面的微油污垢,污垢表面的清洗液也产生了对流。溶解污垢的溶解液与新液混合,加快了溶解速度,对污垢的处理起着重要的作用。


(3)加速度:

液体颗粒驱动产生的加速度。对于频率较高的超声波清洗机,空化效果不显著。此时,清洗主要依靠液体颗粒在超声波作用下的加速度冲击颗粒来超精确地清洗污垢。

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二、与传统超声波清洗机相比

与其他清洗方法相比,超声波清洗机显示出巨大的优势。特别是在专业、集团化的生产企业中,超声波清洗机逐渐取代了传统的浸泡、刷洗、压力清洗、振动清洗和蒸汽清洗工艺。超声波清洗机的高效率和高清洁度得益于其声波在介质中传播时产生的渗透性和空化冲击波。



三、总结其优点如下:

(1)清洗速度快,清洗效果好,清洗程度高,工件清洗程度一致,对工件表面无损伤。

(2)无需人手接触清洗液,安全可靠地清洗深孔、细缝和工件隐蔽处。

(3)节约溶剂、热能、工作场所和劳动力。

(4)清洗精度高,能有效清洗微小污渍颗粒。

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