小型超聲波清洗機(jī)原理

眾所周知，人們聽到的聲音是頻率為20hz ~ 20000Hz的聲波信號(hào)，20000Hz以上的聲波稱為超聲波。聲波的傳播按照正弦曲線縱向傳播，即一層強(qiáng)一層弱，依次傳播。弱聲波信號(hào)作用于液體時(shí)，會(huì)對(duì)液體產(chǎn)生一定的負(fù)壓，從而在液體中產(chǎn)生許多微小的氣泡，而強(qiáng)聲波信號(hào)作用于液體時(shí)，會(huì)對(duì)液體產(chǎn)生一定的正壓。

研究證明，當(dāng)小型超聲波清洗機(jī)作用于液體時(shí)，液體中每個(gè)氣泡的破裂都會(huì)產(chǎn)生能量沖擊波，相當(dāng)于瞬間的高溫，高達(dá)數(shù)千個(gè)大氣壓。這種現(xiàn)象被稱為“空化效應(yīng)”，小型超聲波清洗機(jī)是利用液體中氣泡破裂產(chǎn)生的沖擊波，達(dá)到?jīng)_洗沖刷工件內(nèi)外表層的作用。

小型超聲波清洗機(jī)可以分為三種，即次聲波、聲波和超聲波。次聲波頻率在20Hz以下，聲波頻率在20Hz-20Hz之間，超聲波頻率在20kHz以上。其中次聲波和超羽扇豆是人耳聽不見的。由于頻率高、波長(zhǎng)短，超羽扇豆具有良好的傳播方向性和較強(qiáng)的穿透能力。

超聲波清洗機(jī)的原理是利用換能器將功率超聲頻率源的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動(dòng)，通過清洗槽壁使槽內(nèi)的洗滌液輻射為超聲波。由于輻射的超聲波，罐內(nèi)液體中的微泡在聲波的作用下可以保持振動(dòng)。

當(dāng)聲壓或聲強(qiáng)達(dá)到一定水平時(shí)，氣泡會(huì)迅速膨脹，然后突然關(guān)閉。在這個(gè)過程當(dāng)中，氣泡閉合的瞬間產(chǎn)生沖擊波，氣泡周圍的壓力為1012帕~ 1013帕。超聲波氣化產(chǎn)生的巨大壓力可以破壞不溶性污染物，使其分化成溶液。

一方面，小型超聲波清洗機(jī)破壞了污漬的吸附和洗滌部件的表層，另一方面，它們會(huì)造成污漬層的疲勞損傷被剝離。氣泡的振動(dòng)擦洗固體表層。一旦污漬層有了可以鉆的縫，氣泡就會(huì)立即“鉆”進(jìn)去，振動(dòng)使污漬層脫落。由于空化作用，兩種液體在界面處迅速分散并乳化。當(dāng)固體顆粒被油漬包裹并粘附在洗滌部件表層時(shí)，油被乳化并變成固體。小型超聲波清洗機(jī)在洗滌液中傳播時(shí)，會(huì)產(chǎn)生正負(fù)交變聲壓，形成射流，沖擊清洗部件。同時(shí)，由于非線性效應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生聲流和微聲流，而超聲空化會(huì)在固液界面產(chǎn)生高速微射流。所有這些作用都可以破壞污漬，去除或削弱邊界污漬層，增加攪拌和擴(kuò)散效果，加速可溶性污漬的溶解，增強(qiáng)化學(xué)洗滌液的洗滌效果。

可以看到，凡是液體可以浸泡且有聲場(chǎng)的地方，都有沖洗的效果，其特色適合沖洗表層形狀非常復(fù)雜的零件。特別是采用該技術(shù)后，可以減少化學(xué)溶劑的用量，從而大大減少環(huán)境污染。