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超声波洗濯根本

超声波道理

超声波洗濯是基于空化感化,即在洗濯液中有数气泡疾速构成并敏捷内爆。由此发生的打击将淹没在洗濯液中的工件表里外表的污物剥落上去。跟着超声频次的进步,气泡数目增添而爆破打击力削弱,是以,高频超声出格合用于小颗粒污垢的洗濯而不粉碎其工件外表。

气泡是在液体中施加高频(超声频次)、高强度的声波而发生的。是以,任何超声洗濯体系都必须具有三个根基元件:盛放洗濯液的槽、将电能转化为机器能的换能器和发生高频电旌旗灯号的超声波发生器。


换能器和发生器

超声洗濯体系最主要的局部是换能器。现存两种换能器,一种是磁力换能器,由镍或镍合金制成;一种压电换能器,由锆钛酸铅或其余陶瓷制成。

将压电资料放入电压变革的电场中时,它会发生变形,这便是所谓的“压电效应”。绝对来讲,磁力换能器是用会在变革的磁场中发生变形的资料制成的。

不管操纵何种换能器,凡是最根基的身分为其发生的空化效应的强度。超声波和别的声波一样,是一系列的压力点,即一种紧缩和收缩瓜代的波(以下图示)。若是声能充足强,液体在波的收缩阶段被推开,由此发生气泡;而在波的紧缩阶段,这些气泡就在液体中刹时爆裂或内爆,发生一种很是有用的打击力,出格合用于洗濯。这个进程被称做空化感化。

从现实上阐发,爆裂的空化泡会发生跨越10000psi的压力和20000BF(11100BC)的低温,并在其爆裂的刹时打击波会敏捷向外辐射。单个空化泡所开释的能量很小,但每秒钟内有几百万的空化泡同时爆裂,累计起来的结果将是很是激烈的,发生的壮大的打击力将工件外表的污物剥落,这便是一切超声洗濯的特色。

若是超声能量充足大,空化景象会在洗濯液遍地发生,以是超声波能够或许或许有用洗濯藐小的裂痕和孔。空化感化也增进了化学反映并加快了外表膜的消融。

但是只要在某地区的液体压力低于该气泡内气体压力时才会在该地区发生空化景象,故由换能器发生的超声波振幅充足大时能力知足这一前提。发生空化所需的最小功率被称做空化临界点。差别的液体存在差别的空化临界点,故超声波能量必须跨越该临界点能力到达洗濯结果。也便是说,只要能量跨越临界点能力发生空化泡,以便停止超声洗濯。

频次的主要性

当任务频次很低(在人的听觉规模内)就会发生乐音。当频次低于20kHz时,任务乐音不只变得很大,并且能够或许或许超越职业宁静与保健法或其余条例所划定的宁静乐音的限制。在须要高功率去除污垢而不用斟酌工件外表毁伤的操纵中,凡是挑选从20kHz30kHz规模内的较低洗濯频次。该 频次规模内的洗濯频次经常被用于洗濯大型、重型整机或高密度资料的工件。TIME 供给20KHz的磁力换能器和25KHz的压电换能器。

高频凡是被用于洗濯较小、较紧密的整机,或断根藐小颗粒。高频还被用于被工件外表不许可毁伤的操纵。操纵高频可从几个方面改良洗濯机能。跟着频次的增添,空化泡的数目呈线形增添,从而发生更多更麋集的打击波使其能进入到更小的裂缝中。若是功率坚持稳定,空化泡变小,其开释的能量响应削减,如许有用地减小了对工件外表的毁伤。高频的另外一个上风在于减小了粘滞边境层(泊努里效应),使得超声波能够或许或许“发明”极藐小的微粒。这类环境类似于小溪中水位下降时能够或许看清溪底的小石子。

TIME供给了一系列中间频次的产物,有40kHz80kHz120kHz170kHz。洗濯极藐小的颗粒时,可选用频次为350kHz的产物。TIME迩来推出了用于此类场所的MicroCoustics体系,其频次为400kHz。

超声洗濯的优胜性

超声洗濯今朝已被熟悉到的长处以下:

高精度:

因为超声波的能量能够或许或许穿透纤细的裂缝和小孔,故能够或许操纵与任何零部件或装配件的洗濯。被洗濯件为紧密部件或装配件时,超声洗濯常常成为能知足其出格手艺请求的独一的洗濯体例;

疾速:

超声洗濯绝对惯例洗濯体例在工件除尘除垢方面要快很多。装配件不用装配便可洗濯。超声洗濯可节流休息力的长处常常使其成为最经济的洗濯体例;

分歧:

不管被洗濯件是大是小,简略仍是庞杂,单件仍是批量或在主动流水线上,操纵超声洗濯都能够或许取得手工洗濯无可相比的均一的干净度。

超声洗濯工艺及洗濯液的挑选

在采办洗濯体系之前,应答被洗濯件做以下操纵阐发:

1. 明白被洗件的资料构成、布局和数目;

2. 阐发并明白要断根的污物;

3. 决议所要操纵的洗濯体例,判定操纵水性洗濯液仍是用溶剂,终究需做洗濯尝试。

      只要如许,能力供给适合的洗濯体系、设想公道的洗濯工序和洗濯液。

化学药剂的挑选

斟酌到洗濯液的物理特征对超声洗濯的影响,此中蒸汽压、外表张力、黏度和密度应为最明显的影响身分。温度能影响这些身分,以是它也会影响空化感化的效力。

任何洗濯体系必须操纵洗濯液。水性体系凡是由敞口槽构成,工件淹没此中。而庞杂的体系会由多个槽构成,并装备轮回过滤体系、冲淋槽、枯燥槽和别的附件。

对操纵溶剂的体系,多为超声波汽相除油脂洗濯机,常装备废液持续收受接管装配。超声波汽相断根油脂进程是由溶剂蒸发槽和超声浸洗槽构成的集成式多槽体系实现的。在热的溶剂蒸汽和超声荡漾配合感化下,油、脂、蜡和其余溶于溶剂的污垢就被撤除。颠末一系列洗濯工序后下料的工件发烧、干净、枯燥。

挑选洗濯液时,应斟酌以下三个身分:

1. 洗濯效力:挑选最有用的洗濯溶剂时,必然要作尝试。如在现有的洗濯工艺中引入超声,所操纵的溶剂通俗不用变革;

2. 操纵简略:所操纵的液体应宁静无毒、操纵简略且操纵寿命长;

3. 本钱:最便宜的洗濯溶剂的操纵本钱并不用然最低。操纵中必须斟酌到溶剂的洗濯效力、宁静性、必然量的溶剂可洗濯几多工件操纵率最高档身分。固然,所挑选的洗濯溶剂必须到达洗濯结果,并应与所洗濯的工件资料相容。水为最通俗的洗濯液,故操纵水基溶液的体系操纵简洁、操纵本钱低、操纵普遍。但是对某些资料和污垢等并不合用于水性溶液,那末另有很多溶剂可供选用。

洗濯件处置

超声洗濯的另外一个斟酌身分是洗濯件的上、下料或说是安排洗濯件的工装的设想。洗濯件在超声洗濯槽内时,不管洗濯件仍是洗濯件篮都不得涉及槽底。洗濯件总的横截面积不应跨越超声槽横截面积的70%。橡胶和非刚化塑料会接收超声波能量,故将此类资料用于工装时应谨严。绝缘的洗濯件也应引发出格注重。工装篮设想不妥,或所盛工件太重,纵使最好的超声洗濯体系的效力也会被大大下降。任何资料,若是网眼高于50目,对超声波就表现出实体的机能,将超声波反射归去。当网眼大于1/4英寸时,对超声波才表现出开放式资料的机能。钩子、架子和烧杯都可用来撑持洗濯件。

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