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    超聲波洗瓶機清洗的原理

    發(fā)布來(lái)源:上海圣起包裝機械有限公司  發(fā)布日期: 2021-11-27  訪(fǎng)問(wèn)量:3461

    超聲波洗瓶機清洗的原理
    由超聲波發(fā)生器發(fā)出的高頻振蕩信號,通過(guò)換能器轉換成高頻機械振蕩而傳播到介質(zhì) -- 清洗溶劑中,超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射,使液體流動(dòng)而產(chǎn)生數以萬(wàn)計的微小氣泡。這些氣泡在超聲波縱向傳播的負壓區形成、生長(cháng),而在正壓區迅速閉合。在這種被稱(chēng)之為“空化”效應的過(guò)程中,氣泡閉合可形成超過(guò) 1000 個(gè)氣壓的瞬間高壓,連續不斷地產(chǎn)生瞬間高壓就象一連串小“爆炸”不斷地沖擊物件表面,使物件的表面及縫隙中的污垢迅速剝落,從而達到物件表面凈化的目的
    在中間是一層一定厚度的不銹鋼板,換能頭沾結在這一層鋼板下,通過(guò)超聲發(fā)生源產(chǎn)生一定頻率和電壓的交流電信號帶動(dòng)換能頭和不銹鋼板一起做高頻震動(dòng),當鋼板向上震動(dòng)時(shí),將水向上推開(kāi),當鋼板向下震動(dòng)時(shí),水跟不上鋼板的震動(dòng)速度,在水和鋼板之間會(huì )形成一個(gè)空隙,這樣反復震動(dòng)就會(huì )有許多的氣泡形成,如圖所示:這種氣泡就是由“空化效應”產(chǎn)生的,我們稱(chēng)之為空化泡??栈蓓樦?zhù)震動(dòng)方向向水中傳播,如果水中正好有工件,空化泡撞擊到工件表面產(chǎn)生數千個(gè)大氣壓的撞擊力,帶動(dòng)工件表面的污垢脫落。
    超聲波清洗的作用機理主要有以下幾個(gè)方面:
    1. 因空化泡破滅時(shí)產(chǎn)生強大的沖擊波,污垢層的一部分在沖擊波作用下被剝離下來(lái),分散,乳化,脫落。
    2. 因為空化現象產(chǎn)生的氣泡,由沖擊形成的污垢層與表層間的間隙和空隙滲透,由于這種小氣泡和聲壓同步膨脹,收縮,象剝皮一樣的物理力反復作用于污垢層,污垢層一層層被剝開(kāi),氣泡繼續向里滲透,直到污垢層被完全剝離。這是空化二次效應。
    3. 超聲波清洗中清洗液超聲震動(dòng)對污垢的沖擊。
    4. 超聲波加速化學(xué)清洗劑對污垢的溶解過(guò)程,化學(xué)力與物理力相結合,加速清洗過(guò)程。
    超聲波清洗的一些相關(guān)技術(shù)問(wèn)題
    超聲波清洗的兩個(gè)主要參數:
    頻率:≥20KHz
    功率密度ρ = 發(fā)射功率 (W)/ 發(fā)射面積 (cm2) 通常ρ≥ 0.3W/CM2 ,我們常用的超聲波清洗機的功率密度都在0.5瓦/平方厘米以上。例如:DY-1200型超聲波清洗機,功率密度為0.5瓦/平方厘米,這也是國內普通標準超聲波清洗機的平均水平,對于普通的工業(yè)應用已經(jīng)可以達到要求。
    · 清洗介質(zhì):采用超聲波清洗,一般有兩類(lèi)清洗劑:化學(xué)溶劑、水基清洗劑等。清洗介質(zhì)的化學(xué)作用,可以加速超聲波清洗效果,超聲波清洗是物理作用,兩種作用相結合,以對物件進(jìn)行充分、徹底的清洗。
    · 功率密度:超聲波的功率密度越高,空化效果越強,速度越快,清洗效果越好。但對于精密的、表面光潔度甚高的物件,采用長(cháng)時(shí)間的高功率密度清洗會(huì )對物件表面產(chǎn)生“空化”腐蝕。
    · 超聲波頻率:超聲波頻率越低,在液體中產(chǎn)生的空化越容易,產(chǎn)生的力度大,作用也越強,適用于工件(粗、臟)初洗。頻率高則超聲波方向性強,適合于精細的物件清洗。
    · 清洗溫度:一般來(lái)說(shuō),超聲波在 30-40攝氏度 時(shí)的空化效果較好。清洗劑則溫度越高,作用越顯著(zhù)。通常實(shí)際應用超聲波清洗時(shí),采用 40-60攝氏度 的工作溫度。
    · 清洗時(shí)工件的放置方式及清洗液量的選擇,一般清洗液的液面高于振動(dòng)面100mm以上,對于較大的工件,一般用不銹鋼的網(wǎng)籠清洗,網(wǎng)籠的網(wǎng)眼與超聲波的工作頻率有關(guān),目前的工業(yè)清洗頻率要求一般網(wǎng)眼大于10mm以上。

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