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超声波清洗的原理与清洗特点

作者：比朗仪器实验设备(上海、成都、西安)有限公司 2009-03-27T00:00 (访问量:5162)

声波清洗的原理由超声波发生器所发出的高频振荡讯号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到
介质--清洗溶液中，超声波在清洗液中疏密相间地向前辐射，使液体流动而产生数以万计的微小气泡，这些
气泡在超声波纵向传播成的负压区形成、生长，而在正压区迅速闭合，在这种被称之为"空化"效应的过程中
气泡闭合可形成超过1000个气压的瞬间高压，连续不断产生的高压就象一连串小"爆炸"不断地冲击物件表
面，使物件表面及缝隙中的污垢迅速剥落。从而达到物件全面洁净的清洗效果。超声波清洗对任何物件的材
质及精度不受影响。
1.什么是超声波：
所谓超声波，是指人耳听不见的声波。正常人的听觉可以听到16-20千赫兹（KHZ）的声波，低于16千
赫兹的声波称为次声波或亚声波，超过20千赫兹的声波称为超声波。
2.超声波的产生：
超声波的两个主要参数：
频率：F≥20KHz；
功率密度：p=发射功率(W)/发射面积(cm2);通常p≥0.3w/cm2.
在液体中传播的超声波能对物体表面的污物进行清洗，其原理可用“空化”现象来解释：超声波振动在液
体中传播的音波压强达到一个大气压时，其功率密度为0.35w/cm2，这时超声波的音波压强峰值就可达到
真空或负压，但实际上无负压存在，因此在液体中产生一个很大的力，将液体分子拉裂成空洞一空化核。此
空洞非常接近真空，它在超声波压强反向达到最大时破裂，由于破裂而产生的强烈冲击将物体表面的污物撞
击下来。这种由无数细小的空化气泡破裂而产生的冲击波现象称为“空化”现象。
3.超声波的空化效应
超声波清洗效果及相关参数：
a.清洗介质：
采用超声波清洗，一般有两种清洗剂：化学清洗剂和水基清洗剂。清洗介质是化学作用，而超声波清洗是
物理作用，两种作用相结合，以对物体进行充分、彻底的清洗。
b.功率密度：
超声波的功率密度越高，空化效果越强，速度越快，清洗效果越好。单对于精密的、表面光洁度甚高的物
体，采用长时间的高功率密度清洗会对物体表面产生“空化”腐蚀。
c.超声波频率：
超声波频率越低，在液体中产生空化越容易，作用也越强。频率高则超声波方向性强，适合于精细的物体清洗。
d.一般来说，超声波在30oС~40oС时空化效果最好。清洗剂则温度越高，作用越显著。
通常实际应用超声波清洗时，采用30oС~60oС的工作温度。
4.超声波清洗特点：
“超声波清洗工艺技术”是指利用超声波的空化作用对物体表面上的污物进行撞击、剥离，以达到清洗目
的。它具有清洗洁净度高、清洗速度快等特点。特别是对盲孔和各种几何状物体，独有其他清洗手段所无法
达到的洗净效果。

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