昆山舒美分析超声波清洗原理

就目前来看，制动阀零件清洁一直都是一个难点问题，制动阀零 件内部结构复杂，在运行过程中，容易沾上大量的铁碎与粘砂，清洁 起来难度较高。

1　超声波清洗原理分析 　　

超声波与声波类似，均为机械振动在介质中的传播，只是两者的 频率有所差异。利用超声波清洗设备，可以借助于超声波的作用产生 振动，通过该种疏密相间的振动来拉伸、压缩液体，在“疏”的位置， 形成空穴，“密”的位置则会产生压缩。在超声波的振动下，清洗液 内部会频繁拉伸、压缩，促使微气泡产生、破裂，在破裂时，周围清 洗液会进入气泡中心，以巨大的速度产生水击。在具体运行过程中， 通过肉眼是可以直接观察到整个作用过程的，此时，如果将手指放置 在清洗液中，会产生针刺的感觉。这就是超声波的超声空化现象。经 过一段时间的清洗之后，外表的污垢会慢慢脱落，达到清洁的目的。

2　超声波清洗机的构成分析 　　

超声波清洗机由如下几个部分构成： 　　
（1）超声波系统。超声波系统包括换能器、超声波发生器两个 部分组成。其中，换能器是清洗设备中的核心部件，能够将电功率转 化为机械振动，并借助于不锈钢槽体辐射来促使清洗工作的顺利完成。 超声波发生器的主要元件为超音频 IGBT 电力电子器件，在系统的运 行过程中，起着重要的辅助作用。 　　
（2）加热与温度控制系统。加热与温度控制系统也是超声波清 洗系统中不可或缺的重要组成，加热清洗剂，可以获取满意的洗涤效 果，系统在运行过程中可以自动控制温度，根据清洗设备的差异自动 来调节温度。 　　
（3）清洗槽。现行的清洗槽多由不锈钢氩弧焊接制作而成，硬度高。 　　
（4）槽液循环过滤系统。在槽液循环过滤系统之中，设置了过滤 器，可以实现动态过滤，有效提高了槽液的清洁度。 　　
（5）输送系统。在清洗前，系统可以根据被清洗件的体积、形状、 数量等来确定清洗控制和输送方式。 　　
（6）喷淋漂洗系统。喷淋漂洗系统可以根据被清洗件的实际情 况，配合相应的漂洗工具，将喷淋清洗工艺与超声波清洗工艺相结合， 达到理想的清洗效果。 　　
（7）烘干系统。烘干系统属于清洗设备的辅助系统，主要包括风 机、加热器、吹风喷嘴组成。

3　超声波清洗工艺的应用 　　

为了确保超声波清洗的质量，必须要选择适宜的清洗工艺，控制 好功率密度、超声波频率、超声波清洗时间等指标，具体来看，需要 注意几个事项： 　　
（1）超声波频率的选择。超声波清洗系统中最为关键的就是选 择好超声波频率，这对最终的清洗效果起着决定性影响，频率越低， 清洗效果越好，但是在清洗过程中会产生较大的噪音。因此，如果没 有特殊的要求，超声波频率一般控制在 20 千赫左右，此时空化效果理想，清洗效果也非常好。 　　
（2）功率密度的选择。在超声波清洗过程中，随着功率密度的增加， 清洗效果也会逐渐提高，但是如果功率密度过高，容易对清洗件造成 侵蚀影响，损伤清洗件的表面，这就是我们常说的空化腐蚀。这一问 题对于各类镀层清洗件的影响非常突出。为了在保证清洗效果的同时 避免对清洗件造成损伤，对于形状复杂、油污情况严重、有盲孔或者 深孔的被清洗件，可以适当增加功率密度，抵消作用距离短、衰减大 的问题。如果清洗液的粘度较小，可以适当减少超声波功率密度。 　　
（3）清洗时间的控制。超声波清洗时间与清洗效果有着直接关系， 如果清洗时间过短，无法达到清洗要求，如果清洗时间过长，不仅影 响工效，且会由于清洗的空化腐蚀作用影响了清洗件的表面质量。 　　
（4）清洗时间与放置方式。一般情况下，在清洗方式的选择上， 是将被清洗件直接放置在槽内，对于外形尺寸较大的零件，多采用局 部清洗法，将被清洗件部分放置在槽内，在清洗完毕后，再将其余部 分放置在槽内，直到完全清洗完毕。 　　
（5）清洗液的选择。清洗液的选择，要满足几个要求，对于油脂、 油污、膏状粘附物，要起到良好的溶解效果，并具备表面张力，粘度 和密度，确保空化作用可以顺利完成。同时，要尽可能减少超声波在 清洗液中的能量衰减，安全无毒，对环境的副作用小。 　　

目前，常用的超声波清洗液有金属清洗剂清洗液、碱性清洗液、 混合烃类有机溶剂、卤代烃类有机溶剂等，其中，卤代烃类有机溶剂 对油污的溶解效用更高，振荡程度高，更加适宜应用在超声波清洗领 域之中。在具体的清洗流程上，可以分为洗涤、漂洗、脱水、干燥四 个流程，洗涤是利用有机溶剂的溶解达到去污作用，再借助清洗剂的 湿润、渗透以及乳化来完成去污；漂洗则是通过清水的作用将洗涤剂 脱离于清洗工件表面；在漂洗之后，清洗物中有大量水分，需要采用 脱水机进行脱水处理；最后，利用风速、温度让清洗件表面可以快速 干燥，达到清洗效果。

4　小结 　　

对此，昆山舒美得出超声波清洗具有清洗净度高、速度快和清洗均匀等特点。广泛应 用于精密零件装配、成型和加工等生产环节。普遍要求既能够均匀的 清洗掉尘埃或颗粒附着物、机油、水点等污物又不能对被清洗工件产 生损伤。由于能够穿透细微的缝隙和小孔 , 所以能清洗复杂形状的零 件 , 超声波清洗也被广泛应用于阀类零件。超声波清洗是现代工艺最 有效和不可缺少的清洗手段，超声波清洗技术将被更加普遍的应用在 生产和生活的各个领域。



 

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