超聲波清洗機(jī)原理主要是通過(guò)換能器，將功率超聲頻源的聲能轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)，通過(guò)清洗槽壁將超聲波輻射到超聲波振蕩槽中的清洗液。由于受到超聲波的輻射，使槽內(nèi)液體中的微氣泡能夠在聲波的作用下從而保持振動(dòng)。破壞污物與清洗件表面的吸附，引起污物層的疲勞破壞而被駁離，氣體型氣泡的振動(dòng)對(duì)固體表面進(jìn)行擦洗。
而清洗主要依靠以下因素：
一、超聲波強(qiáng)度
即單位面積的超聲功率。超聲清洗的效果好壞取決于空化作用,但空化作用的產(chǎn)生與超聲波強(qiáng)度有關(guān),在通常情況下,在單位面積超過(guò)0.3W超聲功率時(shí)(輸入電功率為1W)。超聲波強(qiáng)度越大,空化作用越明顯,清洗作用越好。另外,根據(jù)不同的清洗對(duì)象,選擇適當(dāng)?shù)某暡◤?qiáng)度,如清洗電路板時(shí)超聲強(qiáng)度可低些,清洗機(jī)械零件時(shí)超聲波強(qiáng)度可高些。
二、超聲波頻率
空化作用還與超聲波頻率有關(guān),空化的產(chǎn)生存在著一個(gè)最小的臨界幅度,即空化是隨著頻率的升高而降低的。目前超聲波清洗機(jī)的工作頻率根據(jù)清洗對(duì)象,大致分為三個(gè)頻段:低頻超聲清洗(20～50kHz)高頻超聲清洗(50～200kHz)和兆赫超聲清洗(700～1000kHz)。低頻超聲清洗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;高頻超聲清洗適用于計(jì)算機(jī)、微電子元件的精細(xì)清洗。如磁盤、驅(qū)動(dòng)器、讀寫頭、液晶玻璃及平面顯示器微組件和拋光金屬件等的清洗;兆赫超聲清洗適用于集成電路芯片、硅片及薄膜等的清洗。
三、清洗溶液的選擇
清洗劑的選擇要從兩個(gè)方面考慮,一方面要從污物的性質(zhì)來(lái)選擇化學(xué)作用效果好的清洗劑;另一方面要選擇表面張力、蒸氣壓及黏度合適的清洗劑。因?yàn)檫@些特性與超聲空化強(qiáng)弱有關(guān)。液體的表面張力大則不容易產(chǎn)生空化,但是當(dāng)聲強(qiáng)超過(guò)空化閾值時(shí),空化泡崩潰釋放的能量也大,有利于清洗。高蒸氣壓的液體會(huì)降低空化強(qiáng)度,而液體的粘滯度大也不容易產(chǎn)生空化,因此蒸氣壓高和黏度大的清洗劑都不利于超聲清洗。
四、清洗的溫度
清洗溫度升高時(shí),對(duì)空化的產(chǎn)生有利,但是溫度過(guò)高氣泡中的蒸氣壓增大,空化強(qiáng)度會(huì)降低,所以溫度的選擇要考慮對(duì)空化強(qiáng)度的影響也要考慮清洗液的化學(xué)清洗作用。每一種液體都有一空化活躍的溫度,水較適宜的溫度是60℃左右,此時(shí)空化最活躍。
五、駐波的影響
清洗槽是有限空間,超聲波由聲源向液面?zhèn)鞑r(shí),在液體和氣體的交界面會(huì)反射回來(lái)而形成駐波。駐波的特征是在液體空間的某些地方聲壓最小,而在另外一些地方聲壓最大,這樣會(huì)造成清洗不均勻的現(xiàn)象。要減少駐波的影響有時(shí)清洗槽特意做成不規(guī)則的形狀以避免駐波的形成。有時(shí)在超聲電源方面采取掃頻的方式,使聲壓最小處不固定在一個(gè)地方,而是不斷地移動(dòng)以達(dá)到較均勻的清洗。
超聲波清洗機(jī)是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的一種實(shí)用性機(jī)器，在工業(yè)生產(chǎn)中受到廣泛利用,實(shí)用性很強(qiáng)，畢竟在工業(yè)制造生產(chǎn)中很多工件儀器是不能普通手洗清洗的了的，只能用到特殊儀器。超聲波清洗機(jī)的超聲波技術(shù)的運(yùn)用解決了我們生活生產(chǎn)中的很多困難。
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