超声波清洗机超音波清洗机.ppt

超声波清洗机(超音波洗濯機)
Ultrasonic Cleaning Machine
将来の参考のために、使う前には是非この説明書を注意深くご覧ください。そして、妥当に保管してください。
一、超声波清洗原理
超声波发生器将工频电能转变成20KHz以上的高频电信号,通过高频电缆输送到换能器上。一般超声波换能器是固定在清洗槽的底板上,清洗槽内装满了液体,当换能器被加上高频电压后,它的压电陶瓷元件在电场作用下便产生纵向振动。超声波换能器(又称声头)是一种高效率的换能元件,能将电能转换成强有力的超声振动,在产生超声波振动时,仿佛是一个小的活塞,振幅很小,但加速度很大;清洗槽上具有多个换能器,施加相同的频率及相位的电能时,就合成了一个巨大的活塞进行往复振动,这个振动通过固定在底板的换能器传播到清洗液中,振动在清洗液中传播就达到了对侵入其中工件清洗的目的。超声波发生器的输出阻抗与换能器总的动态阻抗相一致,发生器的工作频率与换能器的工作频率相一致。因此要求同一发生器所用的换能器阻抗相接近,以致各个换能器负荷均衡,同时要求各换能器的工作频率一致(相差应在±%范围内),以使在同一频率下均有较高的转换效率。
影响超声波清洗最重要的一个作用:空化作用(CAVITAON)

在液体中传播的超声波能对物体表面的污物进行清洗,其原理可用“空化”现象来解释;清洗效果和超声波在液体中产生的“空化”强度有密切的关系。超声波振荡在液体中传播,当其声波压强达到一个大气压时, ,这时在液体中传播的超声波的声波压强峰值就可以轻易达到真空或负压,但实际上是无负压现象存在的,因而在液体中产生一个很大的力,将液体分子拉裂成空洞(空化核),此空洞为真空或非常接近真空,此空洞在信号电压(或超声波压强)值下一个半周达到最大时,由于周围的压力的增多而被压碎,此时液体分子激烈碰撞产生非常强大的冲击力,将被清洗物体表面的污物撞击下来。这些无数细小而密集的气泡破裂时产生冲击波的现象被称为“空化”作用。这种空化作用非常容易在固体与液体的交界处产生,因而对于侵入超声波作用下的液体中的物体具有超乎寻常的清洗作用。另外,由于超声波具有很强的穿透固体的作用,所以这种“空化”作用对侵入超声波作用下的液体中的物体内外表面(如管件)均能得到清洗,这就是超声波清洗优于其它传统清洗手段的重要方面。
二、超声波清洗力的来源
超声波清洗一般采用两种清洗剂;化学溶剂和水粉剂。就对污物油脂来说均有溶解渗透作用,这是一种化学作用力。而超声波的空化作用却是物理性的。超声波清洗是结合了化学作用和物理作用。首先靠化学作用对污物进行渗透,溶解,然后在通过超声波空化作用的产生的冲击力将物体表面的污物层剥离,对之进行搅拌、分散、乳化并防止已脱离物件表面的污物重新附着在物体上。
三、超声波清洗装置
超声波清洗装置主要由超声波换能器、清洗槽及发生器三部分组成。此外有的还附有清洗液循环装置(如泵、过滤器、加热器等)以及制件的传送装置。
超声波换能器是超声波清洗装置的关键组成部分、其作用是将电气振荡转换成弹性机械振动(超声振动)。常用的换能器由其工作原理而言有磁致伸缩式换能器和压电式换能器两种。从工作频率来分有高频换能器(一般工作在几百KHz)和低频换能器(一般工作在几十KHz)。为了取得高的转换率,换能器均工作在其固有共振频率。
超声波清洗槽类似一个容器,内盛有清洗液及被洗制件。一般情况下,换能器直接连接(粘接或焊接)在清洗槽的底部,将清洗槽作为超声振动辐射板。为了是其有较好的耐腐蚀性,耐疲劳性和导声性能,清洗槽或超声振动辐射板常用不锈钢制成。
超声波清洗装置空化强度的估计可采用铝箔法---测定铝箔的空化腐蚀;化学法---用***离子的释放;以及空化计法---测量空化噪声
四、超声波清洗和传统清洗手段效果比较
由于超声波的空化作用,其清洗效果远远优于其它传统清洗手段,所能达到的清洗效果。在以往的传统清洗手段中费时又费工,清洁度很难达到要求,因此产品质量上不去,严重地影响了企业的生产发展。在当今社会高科技发展潮流中,各行各业竞争相当激烈。企业要能立足于当今社会,那么产品质量一定要过硬,高品质的产品是离不开高清洁度的零部件的。以往的传统清洗手段已无法适应于高清洁度的零部件清洗需要。在七十年代中期,国内的超声波清洗机终于问世。它的发展也经历了电子管式、闸管式、晶体管式、及VMOS管式等几个阶段。电子管式超声波清洗机由于管子自身的弱点,已很少生产。目前国内外生产的超声波清洗机多为晶闸管式,由于受到器件本身特性的限制,这类清洗机多为2KW以下,工作频率也较低,约为20KHz而且其效率仅达到80%左右,故障率也较高。晶体管及VM05管式超声波清洗机由于受管子容量的限制,只适用于小功率的