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超声波清洗机

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中文名称;超声波清洗机 外文名称;Ultrasonic Cleaner 别名;超声波清洗器 声音频率;20-20000Hz的声波信号 信号;高频振荡信号 用途;清理

超声波在液体中传播，使液体与清洗槽在超声波频率下一起振动，液体与清洗槽振动时有自己固有频率，这种振动频率是声波频率，所以人们就听到嗡嗡声。随着清洗行业的不断发展，越来越多的行业和企业运用到了超声波清洗机。

对超声波清洗机原理由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质－－清洗溶剂中，超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使液体流动而产生数以万计的直径为50-500μm 的微小气泡，存在于液体中的微小气泡在声场的作用下振动。这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长，而在正压区，当声压达到一定值时，气泡迅速增大，然后突然闭合。并在气泡闭合时产生冲击波，在其周围产生上千个大气压，破坏不溶性污物而使他们分散于清洗液中，当团体粒子被油污裹着而黏附在清洗件表面时，油被乳化，固体粒子脱离，从而达到清洗件净化的目的。在这种被称之为“空化”效应的过程中，气泡闭合可形成几百度的高温和超过1000个气压的瞬间高压。

超声波清洗机的优点是：超声波清洗效果好，操作简单。人们所听到的声音是频率20-20000Hz的声波信号，高于20000Hz的声波称之为超声波，声波的传递依照正弦曲线纵向传播，产生大量小气泡 。一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和，而从液体逸出，成为小气泡；另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞，称为空化。

工艺流程

1、研磨后的清洗

研磨是光学玻璃生产中决定其加工效率和表面质量（外观和精度）的重要工序。研磨工序中的主要污染物为研磨粉和沥青，少数企业的加工过程中会有漆片。其中研磨粉的型号各异，一般是以二氧化铈为主的碱金属氧化物。根据镜片的材质及研磨精度不同，选择不同型号的研磨粉。在研磨过程中使用的沥青是起保护作用的，以防止抛光完的镜面被划伤或腐蚀。研磨后的清洗设备大致分为两种： 一种主要使用有机溶剂清洗剂，另一种主要使用半水基清洗剂。

2、镀膜前清洗

镀膜前清洗的主要污染物是求芯油（也称磨边油，求芯也称定芯、取芯，指为了得到规定的半径及芯精度而选用的工序）、手印、灰尘等。由于镀膜工序对镜片洁净度的要求极为严格，因此清洗剂的选择是很重要的。在考虑某种清洗剂的清洗能力的同时，还要考虑到他的腐蚀性等方面的问题。

频率

超声波清洗机工作频率很低（在人的听觉范围内）就会产生噪音。当频率低于20kHz时，工作噪音不仅变得很大，而且可能超出职业安全与保健法或其它条例所规定的安全噪音的限度。在需要高功率去除污垢而不用考虑工件表面损伤的应用中，通常选择从20kHz到30kHz范围内的较低清洗频率。该频率范围内的清洗频率常常被用于清洗大型、重型零件或高密度材料的工件。

低频通常被用于清洗较小、较精密的零件，或清除微小颗粒。高频还被用于被工件表面不允许损伤的应用。使用高频可从几个方面改善清洗性能。随着频率的增加，空化泡的数量呈线形增加，从而产生更多更密集的冲击波使其能进入到更小的缝隙中。如果功率保持不变，空化泡变小，其释放的能量相应减少，这样有效地减小了对工件表面的损伤。高频的另一个优势在于减小了粘滞边界层

空化作用

空化作用就是超声波以每秒两万次以上的压缩力和减压力交互性的高频变换方式向液体进行透射。在减压力作用时，液体中产生真空核群泡的现象，在压缩力作用时，真空核群泡受压力压碎时产生强大的冲击力，由此剥离被清洗物表面的污垢，从而达到精密洗净目的

直进流

超声波在液体中沿声的传播方向产生流动的现象称为直进流。声波强度在0.5W/cm2时，肉眼能看到直进流，垂直于振动面产生流动，流速约为10cm/s。通过此直进流使被清洗物表面的微油污垢被搅拌，污垢表面的清洗液也产生对流，溶解污物的溶解液与新液混合，使溶解速度加快，对污物的搬运起着很大的作用。

加速度

液体粒子推动产生的加速度。对于频率较高的超声波清洗机，空化作用就很不显著了，这时的清洗主要靠液体粒子超声作用下的加速度撞击粒子对污物进行超精密清洗。

应用领域

超声波清洗机广泛应用于表面喷涂处理行业、机械行业、电子行业、医疗行业、半导体行业、钟表首饰行业、光学行业、纺织印染行业。其他行业等，超声波清洗机运用具体如下

1、 表面喷涂处理行业：（清洗的附着物：油、机械切屑、磨料、尘埃、抛光蜡）电镀前的清除积炭、清除氧化皮、清除抛光膏、除油除锈、离子镀前清洗、磷化处理，金属工件表面活化处理等。不锈钢抛光制品、不锈钢刀具、餐具、刀具、锁具、灯饰、手饰的喷涂前处理、电镀前清洗。

2、 机械行业：（清洗的附着物：切削油、磨粒、铁屑、尘埃、指纹）

防锈油脂的去除；量具的清洗；机械零部件的除油除锈；发动机、发动机零件、变速箱、减振器、轴瓦、油嘴、缸体、阀体、化油器及汽车零件及底盘漆前除油、除锈、磷化前的清洗；过滤器、活塞配件、滤网的疏通清洗等。精密机械部件、压缩机零件、照相机零件、轴承、五金零件、模具、尤其在铁路行业，对列车车厢空调的除油去污、对列车车头各部件的防锈、除锈、除油非常适合。

1．参照超声波清洗机安装说明书连接清洗机的电控柜与主机间的温控传感器信号线、超声驱动线、加热器控制线等线路，并接通380VAC电源，安装清洗机的上水管、放水管与溢流排放管。

2．超声波清洗池清水

向清洗池内加入适量清水，液面高度以浸没将要清洗的零部件为准，一般不超过清洗池的四分之三。

3．超声波清洗加温

启动电控加热开关，将水温调节旋钮上的白色刻度线指向适当的温度（应为60℃左右）。清洗机在使用过程中，清洗剂的最高温度不应超过70℃。

4．超声波清洗机加入清洗剂

待水温升至40℃左右时，将UC-O3零部件清洗剂加入清洗池中（一般一次5kg左右），徐徐搅动清水使其充分溶解（此时亦可启动超声波或开启鼓气装置进行搅拌）。

5．超声波清洗机预处理

清洗之前宜用竹刀先将零部件表面的污垢（如防尘罩外表面会有很多尘土、气缸体类的零件在其外壳曲线变化处会积留很多厚且易除的油泥）简单清洁一下，以便延长清洗液使用寿命。

超声波能够进行精密清洗，但其对泥类的污物处理能力较弱，故预处理中，应尽量将黄泥或稀泥类的污物去除。

方法集合

内燃机车零、部件上常见的污垢主要是油污、积碳、水垢、锈蚀、尘土等。清洗时?应根据零、部件的形状、外形尺寸、污垢成分、沾污程内燃机车零、部件上常见的污垢主要是油污、积碳、水垢、锈蚀、尘土等。清洗时应根据零、部件的形状、外形尺寸、污垢成分、沾污程度、零件的材质、表面加工精度及批量的大小，合理地选择有效的清洗办法。正确的清洗办法不仅否以保证清洗质量和较高的清洗效率，而且足以使清洗成本降低。

机械清洗法

1. 手工清除法　用手工的办法使用金属刷子、刮刀等工具去清除零、部件表面的污垢。此法还包括用棉、丝织品、合成纤维造品和麂皮等擦拭零、部件表面，以去除污垢。

2. 机械工具清理法　用电动或者风动工具去带动金属刷子、软砂轮等去清除零、部件表面的积碳、锈蚀、漆层等。

3. 压缩空气吹扫法　用压缩空气去吹扫覆盖在零、部件表面的干尘土、油泥等。

4. 高压水冲洗法

5. 磨料清洗法　用由压缩空气流或者压力水流导向的软磨料和硬磨料撞击零件表面，使污垢层破坏，并与残渣一起带走。主要用去清除积碳、锈蚀和漆层。

浸洗、煮洗法

浸洗、煮洗是一种比较原始的清洗办法。 浸洗是将待清洗的零、部件浸泡在清洗液外依托清洗液和污垢之间发生的物理、化学反应而使污垢逐渐软化、亲松逐步转为逛离状态，最终从零、部件表面脱落下去。 浸洗的清洗时间较长效率也比较低。但它具有清洗设备简单、需用的人工少等优点，因而得到了广泛的应用。

煮洗是将清洗液加热直至沸腾的一种清洗办法。清洗液在加热过程外清洗性能进一步进步。同时油污及油脂也果温度升高而软化或者溶化清洗液被加热后上下自然对流使污垢易于从被清洗件上清洗下去。煮洗的效率要较浸洗的为高。 浸洗、煮洗所使用的清洗设备主要有清洗槽和加热系统。

压力冲洗法：

清洗液的冲击动能是影响压力冲洗效果的主要果素。冲击动能越大，冲洗效果越好。根据冲洗压力的大小，压力冲洗否分为高压冲洗、外压冲洗和低压冲洗三种。

压力冲洗

高压冲洗

冲洗压力在1兆帕（约为10公斤力/厘米²）以上的称为高压冲洗，它主要是依托高压水柱（或者清洗液柱）的冲击能量去达到除垢的目的。由于冲击能量较大，一般的污垢都能被冲洗下去，而且被清洗件的死角、盲孔及内腔都能被冲洗得很干净。若使用清洗液进行高压冲洗，在高压冲向被清洗件时会产生大量泡沫，使回收循环系统外果泡沫过少而影响冲洗压力的升高。故高压冲洗大都采用清水（热水）；如需冲洗油污较重的零、部件，则否采用温度为80℃左右的热水。有时根据需要也否以使用低浓度的清洗液。

我国一般常用的高压冲洗压力大致为1.5～2.0兆帕，在这样的压力下清洗效果及经济性都比较好。国外的高压冲洗所使用的冲洗压力较高，否达5兆帕左右；若使用热水进行高压冲洗，则冲洗压力更高（5～7兆帕）。

高压冲洗是高压射流技术在清洗上的具体应用。国外已使用比较广泛，并对高压射流的基本理论及其应用作了大量的研究。我国已将高压冲洗应用于船舶除锈和清除船体外部沾附的海生物；铁路机车车辆修理部门已开始应用高压冲洗去清洗转向架及车底部，所获效果甚好，除了能清除污垢外，铁锈、旧漆层等都能被冲洗下去。

高压冲洗的一个特点是否以采用普通的清水（自去水）作为清洗介质，而且否以不必加热。为了减少对环境的污染和节约用水，否通过一套废水循环处理装置将污水净化后反复使用。高压水冲洗的成本是比较低的。

高压冲洗对于供液系统（主要为泵及其驱动机构）和输液系统（主要为高压管道及其连接装置）的要求较高。此外，必须指出，高压液柱或者水柱在近距离内对人体有伤害作用，果而在操作时应注意安全消费。

功率选择

超声清洗效果不一定与（功率×清洗时间）成正比，有时用小功率，花费很长时间也没有清除污垢。而如果功率达到一定数值，有时很快便将污垢去除。若选择功率太大，空化强度将大大增加，清洗效果是提高了，但这时使较精密的零件也产生蚀点，得不偿失，而且清洗缸底部振动板处空化严重，水点腐蚀也增大，在采用三氯乙烯等有机溶剂时，基本上没有问题，但采用水或水溶性清洗液时，易于受到水点腐蚀，如果振动板表面已受到伤痕，强功率下水底产生空化腐蚀更严重，因此要按实际使用情况选择超声功率。

频率选择

在低频的情况下，液体受压与受拉的时间变长；因此空化生成的时间也长，体积也长，而空化闭合时所产生的冲击力又与空化泡的大小成正比。所以频率越低，空化越强烈。

而我们用于工业清洗中的频率一般小于60KHz，用的最多的是在20～40KHz之间。使用20KHz左右的频率，可以得到相对小数量的空化泡，但有大的空化强度，并且伴有噪音，可用于清洗大部件表面与物件表面结合强度高的工件。

40KHz左右的频率，在相同的声压下，产生的空化泡的数量大，但破碎时产生的空化强度低，噪音小，穿透能力强，适用于表面复杂、盲孔、污物和表面结合力弱的工件。

参考来源

超声波清洗机生产现场_标清