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超聲波清洗機原理
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超聲波清洗機原理:
一、什么是超聲波清洗機?
        超聲波在液體中傳播,使液體與清洗槽在超聲波頻率下一起振動,液體與清洗槽振動時有自己固有頻率,這種振動頻率是聲波頻率,所以人們就聽到嗡嗡聲。隨著清洗行業的不斷發展,越來越多的行業和企業運用到了超聲波清洗機。
        對超聲波清洗機原理由超聲波發生器發出的高頻振蕩信號,通過換能器轉換成高頻機械振蕩而傳播到介質--清洗溶劑中,超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射,使液體流動而產生數以萬計的直徑為50-500μm 的微小氣泡,存在于液體中的微小氣泡在聲場的作用下振動。這些氣泡在超聲波縱向傳播的負壓區形成、生長,而在正壓區,當聲壓達到一定值時,氣泡迅速增大,然后突然閉合。并在氣泡閉合時產生沖擊波,在其周圍產生上千個大氣壓,破壞不溶性污物而使他們分散于清洗液中,當團體粒子被油污裹著而黏附在清洗件表面時,油被乳化,固體粒子及脫離,從而達到清洗件凈化的目的。在這種被稱之為“空化”效應的過程中,氣泡閉合可形成幾百度的高溫和超過1000個氣壓的瞬間高壓。
        超聲波清洗機的優點是:超聲波清洗效果好,操作簡單。人們所聽到的聲音是頻率20-20000Hz的聲波信號,高于20000Hz的聲波稱之為超聲波,聲波的傳遞依照正弦曲線縱向傳播,產生大量小氣泡 。一個原因是液體內局部出現拉應力而形成負壓,壓強的降低使原來溶于液體的氣體過飽和,而從液體逸出,成為小氣泡;另一原因是強大的拉應力把液體“撕開”成一空洞,稱為空化。
二、超聲波清洗機工作原理圖:

三、超聲波清洗機的工藝流程:
1、研磨后的清洗
研磨是光學玻璃生產中決定其加工效率和表面質量(外觀和精度)的重要工序。研磨工序中的主要污染物為研磨粉和瀝青,少數企業的加工過程中會有漆片。其中研磨粉的型號各異,一般是以二氧化鈰為主的堿金屬氧化物。根據鏡片的材質及研磨精度不同,選擇不同型號的研磨粉。在研磨過程中使用的瀝青是起保護作用的,以防止拋光完的鏡面被劃傷或腐蝕。研磨后的清洗設備大致分為兩種: 一種主要使用有機溶劑清洗劑,另一種主要使用半水基清洗劑。
2、鍍膜前清洗
鍍膜前清洗的主要污染物是求芯油(也稱磨邊油,求芯也稱定芯、取芯,指為了得到規定的半徑及芯精度而選用的工序)、手印、灰塵等。由于鍍膜工序對鏡片潔凈度的要求極為嚴格,因此清洗劑的選擇是很重要的。在考慮某種清洗劑的清洗能力的同時,還要考慮到他的腐蝕性等方面的問題。
四、超聲波清洗機的工作頻率:
超聲波清洗機工作頻率很低(在人的聽覺范圍內)就會產生噪音。當頻率低于20kHz時,工作噪音不僅變得很大,而且可能超出職業安全與保健法或其它條例所規定的安全噪音的限度。在需要高功率去除污垢而不用考慮工件表面損傷的應用中,通常選擇從20kHz到30kHz范圍內的較低清洗頻率。該頻率范圍內的清洗頻率常常被用于清洗大型、重型零件或高密度材料的工件。
低頻通常被用于清洗較小、較精密的零件,或清除微小顆粒。高頻還被用于被工件表面不允許損傷的應用。使用高頻可從幾個方面改善清洗性能。隨著頻率的增加,空化泡的數量呈線形增加,從而產生更多更密集的沖擊波使其能進入到更小的縫隙中。如果功率保持不變,空化泡變小,其釋放的能量相應減少,這樣有效地減小了對工件表面的損傷。高頻的另一個優勢在于減小了粘滯邊界層。
五、超聲波清洗機的應用領域:
超聲波清洗機廣泛應用于表面噴涂處理行業、機械行業、電子行業、醫療行業、半導體行業、鐘表首飾行業、光學行業、紡織印染行業。其他行業等,超聲波清洗機運用具體如下
1、 表面噴涂處理行業:(清洗的附著物:油、機械切屑、磨料、塵埃、拋光蠟)電鍍前的清除積炭、清除氧化皮、清除拋光膏、除油除銹、離子鍍前清洗、磷化處理,金屬工件表面活化處理等。不銹鋼拋光制品、不銹鋼刀具、餐具、刀具、鎖具、燈飾、手飾的噴涂前處理、電鍍前清洗。
2、 機械行業:(清洗的附著物:切削油、磨粒、鐵屑、塵埃、指紋)
防銹油脂的去除;量具的清洗;機械零部件的除油除銹;發動機、發動機零件、變速箱、減振器、軸瓦、油嘴、缸體、閥體、化油器及汽車零件及底盤漆前除油、除銹、磷化前的清洗;過濾器、活塞配件、濾網的疏通清洗等。精密機械部件、壓縮機零件、照相機零件、軸承、五金零件、模具、尤其在鐵路行業,對列車車廂空調的除油去污、對列車車頭各部件的防銹、除銹、除油非常適合。
六、超聲波清洗機的維修保養:
1)清洗機由超聲波發生器和超聲波換能器組成,超聲波換能器是由壓電陶瓷材料制造的夾芯式換能器,壓電陶瓷材料在交變電場的作用下會產生機械振動。
超聲波換能器常見問題
1 超聲波振子受潮,可以用兆歐表檢查與換能器相連接的插頭,檢查絕緣電阻值就可以判斷基本情況,一般要求絕緣電阻大于5兆歐以上。如果達不到這個絕緣電阻值,一般是換能器受潮,可以把換能器整體(不包括噴塑外殼)放進烘箱設定100℃左右烘干3小時或者使用電吹風去潮至阻值正常為止。
2 換能器振子打火,陶瓷材料碎裂,可以用肉眼和兆歐表結合檢查,一般作為應急處理的措施,可以把個別損壞的振子斷開,不會影響到別的振子正常使用。
3 振子脫膠,我們的換能器是采用膠結,螺釘緊固雙重保證工藝,在一般情況下不會出現這種情況。
4 不銹鋼振動面穿孔,一般換能器滿負荷使用10年以后可能會出現振動面穿孔的情況。
2)超聲波清洗機換能器常見問題有:
⑴超聲波換能器受潮。一般用兆歐表檢查和換能器相連接的插頭,檢查換能器正負極間的絕緣電阻值就可以判斷。一般要求絕緣電阻大于30兆歐以上。如果達不到這個絕緣電阻值,很可能是換能器受潮。維修方法是把換能器整體(不包括噴塑外殼)放進烘箱設定100℃左右,烘干三小時或者使用電吹風去潮至阻值正常為止。換能器振子打火,陶瓷材料碎裂。維修時可以用肉眼和兆歐表結合檢查。一般作為應急處理的措施,可以把個別損壞的換能器斷開,不會影響到別的換能器正常使用。
⑵換能器脫膠。我們知道大多數廠家采用膠粘的方式固定換能器,但超聲波清洗機的長期使用后由于振動會出現脫膠現象。也有廠家采用膠結加螺釘緊固的方式,一般情況下不會出現脫膠,由于螺釘的作用,振子脫膠后不會從振動面上落下,一般的判斷方法是用手輕搖振子的尾部,仔細觀察振動面的膠水情況做出判斷。
⑶一般振子出現脫膠以后超聲波電源輸出的功率正常,但是由于振子與振動面連接不好,振動面的振動效果不好,長時間后由于能量無法釋放出去,很可能會燒壞振子。振子脫膠對于用戶來說維修起來是比較麻煩的,一般情況只能送回生產廠家進行維修處理。避免振子脫膠最有效的方法是平時使用中注意不撞擊振動面。
⑷振動面穿孔。一般超聲波換能器滿負荷使用數年以后可能會出現振動面穿孔的情況,這是由于振動面的不銹鋼板長時間高頻振動疲勞所致,振動面穿孔說明換能器的使用壽命已經到了,維修上一般只能更換。
3)超聲波清洗機發生器常見問題有:
⑴超聲波清洗機打開電源開關,指示燈不亮。這種情況維修時必須檢查電源開關是否完好,漏電開關是否合上。如果開關完好再檢查保險絲是否過載熔斷,基本上可以解決。
⑵超聲波清洗機打開電源開關后,指示燈亮,但沒有超聲波輸出。這種情況比較復雜,維修時首先檢查換能器與超聲波功率板的連接插頭是否有松脫,然后檢查保險絲是否熔斷。如果一切正常有可能是超聲功率發生器內部故障,用萬用表打電源線明線,火線是否都通。在排除了發生器故障后再檢查超聲波換能器是否燒壞,是否需要更換。
⑶超聲波清洗機直流保險絲熔斷。可能是整流橋堆或功率管燒毀,也可能是換能器老化,電流不穩,這些都可能造成電源發生器故障。維修時要多加注意。
七、超聲波清洗機的使用事項:
⑴ 超聲波清洗機電源及加熱器電源必須有良好接地裝置。
⑵ 超聲波清洗機嚴禁無清洗液開機,即清洗缸沒有加一定數量的清洗液,不得開超聲波開關。
⑶ 有加熱設備的清洗設備嚴禁無液時打開加熱開關。
⑷ 禁止用重物(鐵件)撞擊清洗缸缸底,以免能量轉換器晶片受損。
⑸ 超聲波發生器電源應單獨使用一路220V/50Hz電源并配裝2000W以上穩壓器。
⑹ 清洗缸缸底要定期沖洗,不得有過多的雜物或污垢。
⑺ 每次換新液時,待超聲波起動后,方可洗件。

八、超聲波清洗機工作視頻: