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超声波清洗的影响因素

作者: 来源: 日期:2014/12/23 10:02:15 人气:1298
超声波频率 
全自动超声波清洗机超声波频率决定空化泡破裂产生冲击波的强度。 
频率越高,在液体中产生空穴所需要的声强或声功率也越大。而超声波频率低时,容易产生空穴,同时在低频率情况下,液体受到的压缩和稀疏作用之间有更长的时间间隙,使气泡在崩溃前能长到较大尺寸,使崩溃时空化强度增高有利于清洗作用。 
在使用水做为主体的超声溶液时,由于空化作用引起的物理清洗力对低频有利,一般用20kHz~45kHz的超声波。 
超声波的功率密度 
声波功率密度对超声波清洗效率影响很大。使用超声波清洗的主要参数就是功率,或更确切地说,是清洗槽内被清洗物品表面出的功率密度的大小,它直接影响到超声声强的大小,声强大小又是直接影响空化效果的因素。 
超声波清洗效果不一定完全与“功率X清洗时间”成正比。可以想象,有时候用小功率的超声清洗机,花费很长时间也不会有特别明显的效果。如果功率达到一定值,则可以很快将污垢去除。功率过大,空化强度将大大增加,清洗效果增强了,但会使精密的部件产生蚀点,得不偿失,而且清洗槽底部振动处空化严重,很容易受到水点腐蚀,减少超声清洗机的寿命。太高的声强会造成空化泡过多,形成声波屏障,使声波不容易传播到整个液体空间。在远离声源的地方,声波强度会减弱很快,不能形成有效的清洗。 
超声波的功率密度越高,空穴作用越强,其清洗效果越好,对表面污垢严重、形状复杂、有深度盲孔的器械,应选用较大的功率密度。但是功率密度太大,长时间的清洗会由于空穴作用发生腐蚀。频率20~50khz,超声能量密度2~3W/cm2最好,一般情况下,超声波的功率密度设在0.5~1W/cm2。 
清洗温度 
清洗温度对清洗效果有很大的影响。温度升高时空穴数量增加,对产生空穴有利,但温度过高,气泡中蒸气压增大,空化强度会降低。因此,必须保持一定的温度范围,对于油脂类的污垢,使用水基清洗剂时在较高的温度下清洗效果好,一般液温设在50~60C。 
溶液中气体含量 
溶液中如果存在非空穴核的大气泡时会对超声波的传播及空穴强度都产生不利影响,因此需要降低溶液中气体含量。有些超声波清洗设备具有除气功能,在清洗之前先进行低频率的振动除气,然后再把功率提高到正常清洗的功率水平进行超声波清洗。 
压力 
当溶液压力大时不易产生空穴,所以超声波清洗都是在敞口容器中进行,在密闭容器中进行时效果较差。 
被清洗物品的位置 
物品表面接近并面向发生器时,清洗质量最好。 
被清洗物品声学特性 
吸声大的物体如橡胶、布料等用超声波清洗效果差,而对声波反射强的材料如金属、玻璃制品清洗效果较好。 
清洗液的选择 
清洗液的表面张力、黏度等都对空穴的产生有直接的影响,液体表面张力大则空穴崩溃时释放的能量也越大,有利于超声波清洗。