超声波清洗工作原理及特点
超声波是频率高于20000赫兹的声波,它方向性好,穿透力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。
超声波清洗机原理主要是通过换能器,将功率超声频源的声能转换成机械振动,通过清洗槽壁将超声波辐射到槽子中的清洗液。由于受到超声波的辐射,使槽内液体中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动。当声压或者声强受到压力到达一定程度时候,气泡就会迅速膨胀,然后又突然闭合。在这段过程中,气泡闭合的瞬间产生冲击波,使气泡周围产生1012-1013pa的压力及局调温,这种超声波空化所产生的大压力能破坏不溶性污物而使他们分化于溶液中,空化对污垢的直接反复冲击。
超声波在清洗液中疏密相间地向前辐射,使液体分子加速运动碰撞,连续不断地产生数以万计的微小气泡,这些气泡是在超声波纵向传播成的负压区形成生长,而在正压区迅速闭合,这些气泡的形成生长及迅速闭合被称为空化现象。
空化现象一方面破坏污物与清洗件表面的吸附,另一方面能引起污物层的疲劳破坏而被驳离,气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗,污层一旦有缝可钻,气泡立即“钻入”振动使污层脱落,由于空化作用,两种液体在界面迅速分散而乳化,当固体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时,油被乳化、固体粒子自行脱落,超声在清洗液中传播时会产生正负交变的声压,形成射流,冲击清洗件,同时由于非线性效应会产生声流和微声流,而超声空化在固体和液体界面会产生高速的微射流,所有这些作用,能够破坏污物,除去或削弱边界污层,增加搅拌、扩散作用,加速可溶性污物的溶解,强化化学清洗剂的清洗作用。由此可见,凡是液体能浸到且声场存在的地方都有清洗作用。
超声波清洗的特点适用于表面形状非常复杂的零件的清洗。采用这一技术后,可减少化学溶剂的用量,从而降低环境污染。它具有清洗洁净度高、清洗速度快等特点。对盲孔和各种几何状物体,有好的洗净效果。
超声波清洗应用范围广泛,主要应用于机械、电子、光学、医药、电镀、涂装及真空镀膜前处理等行业。
特别适用于表面形状复杂的零件,如对精密工件上的狭缝、凹槽、深孔、肓孔的清洗,同时能够清洗掉零件表面油污、粉尘。
对制药行业各种玻璃制器及内外科器械的清洗效果不错,不仅能达到清洗的目的,还能对玻璃器皿内外壁附着的微生物、病菌起到粉碎作用,达到清洗消毒灭菌的作用。
超声波清洗机由1个槽体组成的手动清洗机, 配合辅助机构:排液管道、机械温控系统、电控操作系统等。配合清洗篮、托架、盖板等配件,配合一定的清洗流程完成对产品的清洗作业。
1)、骨架门板:采用不锈钢材料制作,主要功能支撑各个槽体组合单元,组合成整体。
2)、清洗槽体:采用不锈钢焊接制作,内部装配各种清洗配件,例如清洗托架、加热管、进排水管口等;
清洗槽体主要作用作用是容纳清洗液、容纳清洗工件,对工件进行清洗处理。
3)、清洗篮、托架:采用不锈钢焊接,承接工件,载荷小于50公斤。
4)、温控系统:采用电加热方式,控制方式采用数显温控方式。
5)、超声波发生器:产生高于20KHZ的超音频电能信号,供给换能器。
6)、超声波换能器:将超声波发生器产生的超音频电能转换成高频机械振动的机械能在清洗液体中传播,从而实现超声波清洗的目的。
7)、电控系统:主要电气元件集中布置在电控箱中,通过逻辑电路,实现各种关联动作,操作布置在前面板上,人工控制开关作业。
8)进排液系统:设备侧面统一布置,人工球阀控制,给容器排出液体。