超聲波清洗機(jī)在現(xiàn)代生活中的清洗行業(yè)中廣泛應(yīng)用,它具有清洗潔凈度高、清洗速度快等特點(diǎn)。特別是對盲孔和各種幾何狀物體,有別其他清洗手段所無法達(dá)到的洗凈效果。那么超聲波清洗機(jī)是如何達(dá)到高效清洗的呢?下面通海機(jī)械同大家一起分享一下這方面的知識。
眾所周知,人們所聽到的聲音是頻率20Hz~20000Hz的聲波信號,高于20000Hz的聲波稱為超聲波,聲波的傳遞依照正弦曲線縱向傳播,即一層強(qiáng)一層弱,依次傳遞,當(dāng)弱的聲波信號作用于液體中時(shí),會對液體產(chǎn)生一定的負(fù)壓,使液體內(nèi)形成許許多多微小的氣泡,而當(dāng)強(qiáng)的聲波信號作用于液體時(shí),則會對液體產(chǎn)生一定的正壓,因而,液體中形成的微小氣泡被壓碎。
經(jīng)研究證明,超聲波作用于液體中時(shí),液體中每個(gè)氣泡的破裂會產(chǎn)生能極大的沖擊波,相當(dāng)于瞬間產(chǎn)生的高溫和高達(dá)上千個(gè)大氣壓,這種現(xiàn)象被稱之為“空化效應(yīng)”,超聲波淸洗正是應(yīng)用液體中氣泡破裂所產(chǎn)生的沖擊波來達(dá)到淸洗和沖刷工件內(nèi)外表面的作用。
超聲波可以分為三種,即次聲波、聲波、超聲波。次聲波的頻率為20Hz以下,聲波的頻率為20Hz~20kHz,超聲波的頻率則為20kHz以上。其中次聲波和超盧波一般人耳是聽不到的。超盧波由于頻率高、波長短,因而傳播的方向性好、穿透能力強(qiáng)。
超聲波淸洗機(jī)原理主要是將換能器,將功率超聲頻源的聲能,并且要轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動,通過淸洗槽壁使之將槽子中的淸洗液輻射到超聲波。由于受到輻射的超聲波,使之槽內(nèi)液體中的微氣泡能夠在聲波的作用下從而保持振動。
當(dāng)聲壓或者聲強(qiáng)受到壓力到達(dá)一定程度時(shí)候,氣泡就會迅速膨脹,然后又突然閉合。在這段過程中,氣泡閉合的瞬間產(chǎn)生沖擊波,使氣泡周圍產(chǎn)生1012Pa~1013Pa的壓力,這種超聲波氣化所產(chǎn)生的巨大壓力能破壞不溶性污物而使它們分化于溶液中。
超聲波一方面破壞污物與淸洗件表面的吸附,另一方面能引起污物層的疲勞破壞而被剝離,氣體型氣泡的振動對固體表面進(jìn)行擦洗,污層一旦有縫可鉆,氣泡立即“鉆入”振動使污層脫落,由于空化作用,兩種液體在界面迅速分散而乳化,當(dāng)固體粒子被油污裹著而粘附在淸洗件表面時(shí),油被乳化,固體粒子自行脫落,超聲在淸洗液中傳播時(shí)會產(chǎn)生正負(fù)交變的聲壓,形成射流,沖擊清洗件,同時(shí)由于非線性效應(yīng)會產(chǎn)生聲流和微聲流,而超聲空化在固體和液體界面會產(chǎn)生高速的微射流,所有這些作用,能夠破壞污物,除去或削弱邊界污層,增加攪拌、擴(kuò)散作用,加速可溶性污物的溶解,強(qiáng)化化學(xué)淸洗劑的淸洗作用。
由此可見,凡是液體能浸到且聲場存在的地方都有淸洗作用,其特點(diǎn)適用于表面形狀非常復(fù)雜的零件的淸洗。尤其是采用這一技術(shù)后,可減少化學(xué)溶劑的用量,從而大大降低環(huán)境污染。
綜上可以看出,通過換能器轉(zhuǎn)換成高頻振蕩所形成“超聲空化”效應(yīng),利用“超聲空化”和在清洗液中的清洗劑從而達(dá)到器械表面的清洗潔凈的目的。