数控超声波清洗机原理及制约空化阂高低因素

    当前在一些工业产品生产过程中，应用超声波清洗是一种洗净效果好，价格经济，有利于环保的清洗工艺。超声波清洗机可以应用于清洗各式各样体形大小，形状复杂，清洁度要求高的许多工件。

    例如可用于清洗钟表零件、照相机零件、油咀油泵、汽车发动机零件、精密轴承零件、齿轮、活塞环、铣刀、锯片、宝石、医用注射器及各种光学镜头等；还可以用于清洗印制板、半导体晶片及器件、显象管内的精密零件、磁性元件、硅片、陶瓷晶片、插头座、焊片、电极引线等电子类产品。

    工作原理

    由超声波发生器所发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质与清洗液中，超声波在清洗液中疏密相间地向前辐射，使液体振荡而产生许许多多的微小气泡，这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长，而在正压区迅速闭合。在这种被称为“空化”效应的过程中，气泡闭合形成超过1000个大气压的瞬间高压，连续不断冲击物体表面，使物体表面和缝隙中的污垢迅速剥落，达到净化物体表面的目的。

    特点

    振荡电路采用开关电源集成电路，性能稳定。功放电路采用新型进口大功率模块，效率高、工作可靠。

    有完善的过载自动保护功能，使机器在负载过流或输出短路情况下，能快速切断高压电源的振荡输出，而不至于损坏模块和其它元件。

    本机还有小电流软启动功能，防止开机时的大电流瞬间冲击及浪涌电压对功率器件的损坏。

    主要功率器件设有风机和散热器。

    一种物件的清洗可以根据其污垢的性质，采用机械物理力清洗的方法或化学力清洗的方法，还可以用各种组合方法来进行清洗。

    若是用自来水或净水为清洗液的超声波清洗属物理力的清洗，若在清洗液中添加一些洗涤剂，则属于组合清洗，对不同的清洗对象选用不同的洗涤剂，更具有明显的清洗效果。

    空化阂的高低受到许多因素制约，主要有如下几个因素：

    (1) 空化阂与工作频率fa有关。频率越高，空化阂值越高，产生空化越难。气泡在声场的作用下将进行振动，但不一定发生崩溃(破灭)，只有当声波的频率低于气泡 的谐振频率时才可能使气泡破灭，而当声波的频率高于气泡的谐振频率时，气泡只进行复杂的振动，一般不发生气泡破灭。

    (2)空化阂与介质中气泡半径有关，半径越小，空化阂越高。

    (3)宝化阂与声波作用时间长短有关，声波幅射时间越长，空化阐越低。

    （4）空化阂与环境静压力有关，静压力越大，空化阂越高。

    (5)空化阂与介质的粘滞性有关，粘度大，表面张力大，空化阂高。

    (6)空化阂与液体含气量有关，含气量越少，空化阂越高。

    (7)空化阂与清洗液温度有关，清洗液温度升高，对空化有利。但清洗液温度过高时，气泡中蒸气压增大，因在气泡闭合期增强了缓冲作用而使空化减弱。而温度还与清洗液的溶解度有关。对于水清洗液较适宜的温度约为60Y。

    超声清洗的主要原理是超声空化作用，要获得良好的清洗效果，合理选择清洗槽中声场的声学参数和清洗液的物理化学性质是十分重要的。