在超聲波清洗過(guò)程中,重要的是為目標(biāo)污染物選擇合適的清洗頻率以及清洗功率? 那么我們究竟應(yīng)該如何選擇超聲波清洗機(jī)的頻率和輸出功率呢?
低頻超聲清洗機(jī)適用于大部件表面或者污物和清洗件表面結(jié)合強(qiáng)度高的場(chǎng)合。頻率越低,空化強(qiáng)度高,易腐蝕清洗件表面,不適宜清洗表面光潔度高的部件,而且空化噪聲大。40kHz左右的頻率,在相同聲強(qiáng)下,產(chǎn)生的空化泡數(shù)量比頻率為20kHz時(shí)多,穿透力較強(qiáng),但空化強(qiáng)度較低,宜清洗表面形狀復(fù)雜或有盲孔的工件和清洗污物與被清洗件表面結(jié)合力較弱的部件,并且空化噪聲較小。高頻超聲清洗適用于微電子元件的精細(xì)清洗,如磁盤、驅(qū)動(dòng)器、讀寫頭、液晶玻璃、平面顯示器、微組件和拋光金屬件等。這些清洗對(duì)象要求在清洗過(guò)程中不能受到空化腐蝕,而且能夠洗掉微米級(jí)的污物。
駐波是指在各頻率下,每半波長(zhǎng)(1波長(zhǎng)的1/4和3/4波長(zhǎng)部分)的負(fù)壓狀態(tài)最強(qiáng),因此會(huì)產(chǎn)生帶狀空泡的點(diǎn)。因此,關(guān)于頻率和駐波的關(guān)系,可以說(shuō)頻率越低駐波的間隔越寬?,F(xiàn)實(shí)中有工件和墻面等的反射影響,不過(guò),有效地使用這個(gè)駐波的話能有效地清洗。但是,對(duì)于沖擊力弱的精密工件,這個(gè)空泡密集部分也有致命的損壞的情況。超聲波清洗機(jī)是通過(guò)物理力進(jìn)行的清洗,一般來(lái)說(shuō),空泡、直進(jìn)流、加速度等因素作用于被清洗物,可以在高水平上進(jìn)行清洗。其中,在20kHz~100kHz的低頻區(qū)域的超聲波中,空泡的清洗效果最大。
那么超聲波清洗中的空泡是怎么產(chǎn)生的呢?因?yàn)橐后w中存在很多氣體分子,超聲波是縱波(疏密波),所以從清洗槽的下部向清洗液面?zhèn)日丈涑暡ǎóa(chǎn)生振動(dòng)),振動(dòng)就會(huì)在液體的表面反射并返回下部。由于這個(gè)疏密波氣體分子正壓·負(fù)壓交替施加。超聲波清洗機(jī)利用該空泡產(chǎn)生的物理沖擊力,通過(guò)剝離、分散附著在非清洗物上的污垢來(lái)進(jìn)行清洗。頻率不同,空泡的大小和強(qiáng)度也不同。另外,根據(jù)液深、液的種類、液中氣體的量的不同,產(chǎn)生的方法也不同。超聲波清洗機(jī)具有波長(zhǎng)短、頻率高及能量大的特點(diǎn),在應(yīng)用過(guò)程中產(chǎn)生一系列力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)和化學(xué)的超聲效應(yīng)。目前超聲波技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品加工、醫(yī)藥等領(lǐng)域,在石油加工領(lǐng)域中的應(yīng)用也越來(lái)越受到重視。
超聲波清洗機(jī)大多采用喇叭型超聲波換能器。通過(guò)擴(kuò)大前蓋板的輻射面,提高耦合和聲輻射效率。超聲波清洗機(jī)換能器是由鋯鈦酸鉛壓電陶瓷材料制造的夾芯式換能器。施加合適的預(yù)應(yīng)力,換能器在大功率,高振幅的條件下具有良好的機(jī)電轉(zhuǎn)換效率。
25KHz-28KHz多用于清洗五金零部件,表面比較粗糙的機(jī)械零部件
40KHz-68KHz多用于清洗光學(xué)光電子、線路板、零配件、一般實(shí)驗(yàn)室器皿等。
80KHz-120KHz多用于清洗光學(xué)鏡片、計(jì)算機(jī),微電子元件等。
132KHz-200KHz多用于清洗精密軍工器件、集成電路芯片、硅片、波薄膜、液晶體、半導(dǎo)體等。