威海卡尔超声工程有限公司
地址:山东省威海市高新区大连路54号
电话:400-060-5862
传真:0631-5690222
邮箱:admin@whkcs.com

当前位置 > 主页 > 技术中心 >

超声波清洗机的清洗原理


一、清洗原理概述
超声波清洗的清洗原理主要是由于在清洗液中引入了超声振动,使清洗液中产生了"空化作用"。由"空化作用"产生的强大机械力将工件上黏附的机械杂质、各种污物等剥落。超声波清洗不仅仅具有空化作用,同时还伴随着较为复杂的种种物理、化学的作用。
所谓"空化作用"是指当超声波这种交变声压在液体中传播时出现稀疏密集状态。在密集状态时,液体受到正压力(约几个大气压),而在稀疏状态时,液体受到拉 力即负压力,一般液体中都含有一定的气体,在稀疏状态时气泡增长,并吸收更多的液体中分解出来的气体;而当再压缩时,气泡不断缩小,在此过程中,液体质点 的运动是与逐渐减小的气泡半径成反比的。因此,当半径趋于零时,质量运动速度在理论上应趋于无穷大。如果这一快速运动在气泡闭合时突然停止,则集中在微小 容积内的动能就要释放出来,部分变为热能,部分变为压缩能。此时,从闭合泡的中心向外传播一个球形冲击波。在这一点压力有数千个大气压,若超声频率为 20KHz,则这种空化作用每秒种进行两万次。因此超声波具有强力清洗能力就不难理解了。
        KCX系列超声波清洗机的功率密度≈0.5w/cm2(发射功率/发射面积):


二、影响超声波清洗效果的有关因素
1、超声波强度。即单位面积超声功率。超声波清洗的效果好坏取决于空化作用,而空化作用的产生与超声波强度有关。在通常情况下,单位面积超声功率超过 0.3W/cm2(输出电功率一般大于1W)水溶液就能产生空化作用。在一定范围内,超声波强度越大,空化作用越明显,也就说清洗效果越好。但太高的功率 密度会由于空化作用太强而引起对工件的表面侵蚀,使工件受损。另外当功率密度增加到一定程度就会出现饱和现象,超声波清洗效果反而会下降。
产生空化作用的功率密度临界点与频率还有关系,频率越高,产生空化作用的功率密度越大,例如16--20KHz时,功率密度临界点大约为 0.3--0.4W/cm2;26--30KHz时,功率密度就选为0.5--0.8W/cm2;30--40KHz时,功率密度应选为1--1.2W /cm2 。
2、超声波频率。超声波振动频率对于清洗效果有很大影响,这是由于超声波频率对于空化作用影响很大的缘故。实践证明同等功率情况下,低频时易于激发空化。即频率越低,空化作用效果越好,但噪音越大。反之,频率越高,空化作用效果越差,噪音越小。
3、清洗液温度。清洗的温度是影响清洗速度的重要因素,适当提高清洗液的温度,可增强空化能力,缩短清洗时间,但超过一定的温度,由于蒸汽压力相应增加反 而使空化作用降低,因此必须保持一定的温度范围,如水溶剂清洗液一般在45℃左右,三氯烯清洗液在75℃左右。选择清洗液必须考虑选择的清洗液粘度要小, 表面张力要小,以利于清洗液的空化。