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技術(shù)文章
超聲波清洗器的選擇
點(diǎn)擊次數(shù)：1013 發(fā)布時(shí)間：2012-10-18
一、 功率的選擇
超聲波清洗效果不一定與（功率 × 清洗時(shí)間）成正比，有時(shí)用小功率，花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間也沒有清除污垢。而如果功率達(dá)到一定數(shù)值，有時(shí)很快便將污垢去除。若選擇功率太大，空化強(qiáng)度將大大增加，清 洗效果是提高了，但這時(shí)使較精密的零件也產(chǎn)生蝕點(diǎn)，得不償失，而且清洗缸底部振動(dòng)板處空化嚴(yán)重，水點(diǎn)腐蝕也增大，在采用三氯乙烯等有機(jī)溶劑時(shí)，基本上沒有 問題，但采用水或水溶性清洗液時(shí)，易于受到水點(diǎn)腐蝕，如果振動(dòng)板表面已受到傷痕，強(qiáng)功率下水底產(chǎn)生空化腐蝕更嚴(yán)重，因此要按實(shí)際使用情況選擇超聲功率。
二、頻率的選擇
超聲清洗頻率從十幾 kHz 到 100kHz 之間，在使用水或水清洗劑時(shí)由空穴作用引起的物理清洗力顯然對(duì)低頻有利，一般使用 15-40kHz 左右。對(duì)小間隙、狹縫、深孔的零件清洗，用高頻（一般 40kHz 以上）較好，甚至幾百 kHz 。對(duì)鐘表零件清洗時(shí)，用 400kHz 。若用寬帶調(diào)頻清洗，效果更良好。
三、清洗籃的使用
在清洗小零件物品時(shí)，常使用網(wǎng)籃，由于網(wǎng)眼要引起超聲衰減，要特別引起注意。當(dāng)頻率為 28khz 時(shí)使用 10mm 以上的網(wǎng)眼為好。
四、清洗液溫度的選擇
水清洗液zui適宜的清洗溫度為 40-60 ℃ ，尤其在天冷時(shí)若清洗液溫度低空化效應(yīng)差，清洗效果也差。因此有部分清洗機(jī)在清洗缸外邊繞上加熱電熱絲進(jìn)行溫度控制，當(dāng)溫度升高后空化易發(fā)生，所以清洗效 果較好。當(dāng)溫度繼續(xù)升高以后，空泡內(nèi)氣體壓力增加，引起沖擊聲壓下降，反應(yīng)出這兩因素的相乘作用。
五、關(guān)于清洗液量的多少和清洗零件的位置的確定
一般清洗液液面高于振動(dòng)子表面 100mm 以上為佳。由于單頻清洗機(jī)受駐波場(chǎng)的影響，波節(jié)處振幅很小，波幅處振幅大造成清洗不均勻。因此*選擇清洗物品位置應(yīng)放在波幅處。
六、超聲清洗工藝及清洗液的選擇
在購買清洗系統(tǒng)之前，應(yīng)對(duì)被清洗件做如下應(yīng)用分析： 明確被洗件的材料構(gòu)成、結(jié)構(gòu)和數(shù)量， 分析并明確要清除的污物，這些都是決定所要使用什么樣的清洗方法，判斷應(yīng)用水性清洗液還是用溶劑的先決條件。zui終的清洗工藝還需做清洗實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。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?？紤]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、黏度以及密度應(yīng)為zui顯著的 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。 任何清洗系統(tǒng)必須使用清洗液。
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zui有效的清洗溶劑時(shí)，一定要做實(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)安全無毒、操作簡(jiǎn)單且使用壽命長(zhǎng)；
3 ．成本：zui廉價(jià)的清洗溶劑的使用成本并不一定zui低。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zui高等因素。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zui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)某些材料以及污垢等并不適用于水性溶液，那么還有許多溶劑可供選用。
七、不同的清洗液，要區(qū)分的清洗系統(tǒng)
水性系統(tǒng)：通常由敞口槽組成，工件浸沒其中。而復(fù)雜的系統(tǒng)會(huì)由多個(gè)槽組成，并配備循環(huán)過濾系統(tǒng)、沖淋槽、干燥槽以及其它附件。
溶劑系統(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、蠟以及其他溶于溶劑的污垢就被除去。經(jīng)過一系列清洗工序后下料的工件發(fā)熱、潔凈、干燥。
八、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，故將此類材料用于工裝時(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。鉤子、架子以及燒杯都可用來支持清洗件。
九、清洗時(shí)間、工件種類、數(shù)量的明確
考慮機(jī)器工作方式的采用是全自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)。
機(jī)器大小、成本。
十、其它
清洗大量污垢的零件一般要采用浸、噴射等方法進(jìn)行預(yù)清洗。在清除了大部分污垢之后，再用超聲清洗余下的污垢，則效果好。如果清洗小物品及形狀復(fù)雜的物品（零件）時(shí)，如果采用清洗網(wǎng)或者使清洗物旋轉(zhuǎn)，邊振動(dòng)邊用超聲輻射，能得到均勻清洗 。
超聲波清洗效果不一定與（功率 × 清洗時(shí)間）成正比，有時(shí)用小功率，花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間也沒有清除污垢。而如果功率達(dá)到一定數(shù)值，有時(shí)很快便將污垢去除。若選擇功率太大，空化強(qiáng)度將大大增加，清 洗效果是提高了，但這時(shí)使較精密的零件也產(chǎn)生蝕點(diǎn)，得不償失，而且清洗缸底部振動(dòng)板處空化嚴(yán)重，水點(diǎn)腐蝕也增大，在采用三氯乙烯等有機(jī)溶劑時(shí)，基本上沒有 問題，但采用水或水溶性清洗液時(shí)，易于受到水點(diǎn)腐蝕，如果振動(dòng)板表面已受到傷痕，強(qiáng)功率下水底產(chǎn)生空化腐蝕更嚴(yán)重，因此要按實(shí)際使用情況選擇超聲功率。
二、頻率的選擇
超聲清洗頻率從十幾 kHz 到 100kHz 之間，在使用水或水清洗劑時(shí)由空穴作用引起的物理清洗力顯然對(duì)低頻有利，一般使用 15-40kHz 左右。對(duì)小間隙、狹縫、深孔的零件清洗，用高頻（一般 40kHz 以上）較好，甚至幾百 kHz 。對(duì)鐘表零件清洗時(shí)，用 400kHz 。若用寬帶調(diào)頻清洗，效果更良好。
三、清洗籃的使用
在清洗小零件物品時(shí)，常使用網(wǎng)籃，由于網(wǎng)眼要引起超聲衰減，要特別引起注意。當(dāng)頻率為 28khz 時(shí)使用 10mm 以上的網(wǎng)眼為好。
四、清洗液溫度的選擇
水清洗液zui適宜的清洗溫度為 40-60 ℃ ，尤其在天冷時(shí)若清洗液溫度低空化效應(yīng)差，清洗效果也差。因此有部分清洗機(jī)在清洗缸外邊繞上加熱電熱絲進(jìn)行溫度控制，當(dāng)溫度升高后空化易發(fā)生，所以清洗效 果較好。當(dāng)溫度繼續(xù)升高以后，空泡內(nèi)氣體壓力增加，引起沖擊聲壓下降，反應(yīng)出這兩因素的相乘作用。
五、關(guān)于清洗液量的多少和清洗零件的位置的確定
一般清洗液液面高于振動(dòng)子表面 100mm 以上為佳。由于單頻清洗機(jī)受駐波場(chǎng)的影響，波節(jié)處振幅很小，波幅處振幅大造成清洗不均勻。因此*選擇清洗物品位置應(yīng)放在波幅處。
六、超聲清洗工藝及清洗液的選擇
在購買清洗系統(tǒng)之前，應(yīng)對(duì)被清洗件做如下應(yīng)用分析： 明確被洗件的材料構(gòu)成、結(jié)構(gòu)和數(shù)量， 分析并明確要清除的污物，這些都是決定所要使用什么樣的清洗方法，判斷應(yīng)用水性清洗液還是用溶劑的先決條件。zui終的清洗工藝還需做清洗實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。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?？紤]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、黏度以及密度應(yīng)為zui顯著的 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。 任何清洗系統(tǒng)必須使用清洗液。
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zui有效的清洗溶劑時(shí)，一定要做實(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)安全無毒、操作簡(jiǎn)單且使用壽命長(zhǎng)；
3 ．成本：zui廉價(jià)的清洗溶劑的使用成本并不一定zui低。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zui高等因素。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zui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)某些材料以及污垢等并不適用于水性溶液，那么還有許多溶劑可供選用。
七、不同的清洗液，要區(qū)分的清洗系統(tǒng)
水性系統(tǒng)：通常由敞口槽組成，工件浸沒其中。而復(fù)雜的系統(tǒng)會(huì)由多個(gè)槽組成，并配備循環(huán)過濾系統(tǒng)、沖淋槽、干燥槽以及其它附件。
溶劑系統(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、蠟以及其他溶于溶劑的污垢就被除去。經(jīng)過一系列清洗工序后下料的工件發(fā)熱、潔凈、干燥。
八、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，故將此類材料用于工裝時(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。鉤子、架子以及燒杯都可用來支持清洗件。
九、清洗時(shí)間、工件種類、數(shù)量的明確
考慮機(jī)器工作方式的采用是全自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)。
機(jī)器大小、成本。
十、其它
清洗大量污垢的零件一般要采用浸、噴射等方法進(jìn)行預(yù)清洗。在清除了大部分污垢之后，再用超聲清洗余下的污垢，則效果好。如果清洗小物品及形狀復(fù)雜的物品（零件）時(shí)，如果采用清洗網(wǎng)或者使清洗物旋轉(zhuǎn)，邊振動(dòng)邊用超聲輻射，能得到均勻清洗 。