超声波发生器产生的高于20KHZ的超音频电能,通过换能器转换成同频率机械振动机械振动传入清洗液,超声波疏密相间地向前传导,产生无数的微小气泡,这些气泡是在超声波纵向传播的负压区形成及生长,而在正压区迅速破裂。这种微小气泡的形成、生长、迅速破裂过程称为“空化效应”。在空化效应中气泡破裂后产生超过10000个大气压的瞬时高压,连续不断
产生的瞬时高压就象一连串小爆炸不断地轰击物体表面,使物体表面污垢迅速脱落。
当液体介质中传入一定强度的超声波时,被清洗物体的表面反复出现加压和减压产生空化效应,液体内出现微小空洞,当声波达到一定强度时,空洞会发生剧烈爆炸,产生强烈碰撞,压力达.5-50吨/平方厘米,具有很大的能量,使水分以超过10000G的加速度撞击被清洗物体的表面,将污物撞击下来,从而达到显著的清洗效果,并且这种效果可随液体到达被清洗物体的所有表面,这是手工洗刷,机械振动等常规手段所无法达到的。
由于空化效应形成时会产生声波压力和热效应,故可对细菌,特别是链状细菌进行打击,达到杀菌消毒的作用。此外,超声波具有强烈的乳化作用,并能起到均匀搅拌、研磨粉碎和加速化学反应的作用。
就因为如此超声波清洗机取代了传统浸洗、刷洗、压力冲洗、振动清洗和蒸气清洗等工艺方法,其声波在介质中传播时产生的穿透性和空化冲击波。所以很容易将带有复杂外形、内腔和细空的零部件清洗干净,对一般的除油、防锈、磷化等工艺过程,在超声波作用下只需两三分钟即可完成,其速度比传统方法可提高几倍到几十倍,清洁度也能达到高标准,这在许多对产品表面质量和生产率要求较高的场合,更突出地显示了用其它处理方法难以达到或不可取代的结果。
超声波清洗方式直接作用需清洗的物品,甚至不用添加清洗液。超声波清洗的应用可以简单的分成两个部分,一个是工业用超声波,另一个是家用型超声波。工业上主要用于药材的萃取和提炼,在最大程度上保持药材的作用。精密仪器的多槽流程清洗,做到步骤完整性。采用清水和低温清洁,主要发力是超声波,温度一般低于70摄氏度。超声波清洗是在原有的基础上不浪费,不消耗,不增加成本的环保方式。
超声波清洗机浸泡的辅助作用
一方面破坏污物与清洗件表面的吸附,另一方面能引起污物层的疲劳破坏而被驳离,气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗,污层一旦有缝可钻,气泡立即“钻入”振动使污层脱落,由于空化作用,两种液体在界面迅速分散而乳化,当固体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时,油被乳化、固体粒子自行脱落,超声在清洗液中传播时会产生正负交变的声压,形成射流,冲击清洗件,同时由于非线性效应会产生声流和微声流,而超声空化在固体和液体界面会产生高速的微射流,所有这些作用,能够破坏污物,除去或削弱边界污层,增加搅拌、扩散作用,加速可溶性污物的溶解,强化化学清洗剂的清洗作用。由此可见,凡是液体能浸到且声场存在的地方都有清洗作用,其特点适用于表面形状非常复杂的零件的清洗。尤其是采用这一技术后,可减少化学溶剂的用量,从而大大降低环境污染
总结:
(1) 清洗速度快,清洗效果好,清洁度高,工件清洁度一致,对工件表面无损伤。
(2)不须人手接触清洗液,安全可靠对深孔、细缝和工件隐蔽处亦清洗干净。
(3)节省溶剂、热能、工作场地和人工等。