超聲波清洗效率最高、是目前效果最佳的工業(yè)清洗方式
前言
(1)我們知道,在生產(chǎn)和生活當(dāng)中,需要保持清潔的東西很多,需要清洗的種類和環(huán)節(jié)也很多,常見的手工清洗方法已經(jīng)無(wú)法滿足需求,即使是蒸汽清洗和高壓水射流清洗也無(wú)法滿足對(duì)清潔度較高的需求,因此這也是超聲波清洗技術(shù)被日益廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的原因。在工業(yè)清洗領(lǐng)域,尤其是在有精細(xì)度和清潔度要求的清洗環(huán)節(jié),超聲波清洗滿足了汽車制造、航空航空、儀表儀器、五金機(jī)械、電子電器、真空鍍膜、光學(xué)設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備等精密以及個(gè)性化清洗要求。這種被國(guó)際公認(rèn)的潔凈效率最高、清洗效果最佳的工業(yè)清洗方法
,清洗效率達(dá)到98%以上,得到各行各業(yè)的青睞。
(2)超聲波清洗技術(shù)清洗質(zhì)量高、清洗速度快,清洗時(shí)間短,操作簡(jiǎn)單。有高清潔度,對(duì)于各種污漬去除清洗效果更為徹底。對(duì)凹槽、深孔、狹縫細(xì)縫和器械隱蔽處、內(nèi)部細(xì)小零件也能清洗干凈;同時(shí)在除油、除銹和除氧化物等方面也有較好的效果。還可以和全自動(dòng)清洗消毒器相結(jié)合使用,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。
1 什么是超聲波?
超聲波是一種機(jī)械波,是聲波的一種。人耳能夠聽到的聲波的頻率范圍在16~20000Hz左右,因此頻率高于20kHz的聲波稱為超聲波。當(dāng)高于音波(28~40khz)的高頻振動(dòng)傳給清洗介質(zhì)后,超聲波以高頻次的壓力和張力交互性變換方式向水進(jìn)行透射,在張力作用時(shí),水中產(chǎn)生“真空”核群泡,在壓力作用時(shí),“真空”核群泡由于破裂而產(chǎn)生的強(qiáng)烈沖擊將物體表面的污物撞擊下來(lái),表面污垢被剝離,從而達(dá)到精密洗凈目的,這一過(guò)程稱為“空化效應(yīng)
”。
2 超聲波在液體中是如何傳播的?
(1)超聲波在液體中傳播,使液體與清洗槽在超聲波頻率下一起振動(dòng),液體與清洗槽振動(dòng)時(shí)有自己固有頻率,這種振動(dòng)頻率是聲波頻率,所以人們就聽到嗡嗡聲。當(dāng)達(dá)到20~30Khz的超聲系統(tǒng),可應(yīng)對(duì)嚴(yán)重污垢的清洗,適合去除堅(jiān)硬的污垢、結(jié)殼和積碳等,用于清洗機(jī)械零件、注塑模具和各種嚴(yán)重污染或者需要高功率處理的零件。當(dāng)達(dá)到30~60kHz,可以解決一些輕微污染清洗問(wèn)題,如一些醫(yī)療、外科、制藥、鐘表首飾等需要溫和處理的零件。
(2)高頻超聲清洗也適用于計(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。這些清洗對(duì)象要求在清洗過(guò)程中不能受到空化腐蝕。兆赫超聲波清洗適用于集成電路芯片、硅片及簿膜等的清洗,能去除微米、亞微米級(jí)的污物而對(duì)清洗件沒有任何損傷,而不產(chǎn)生空化作用,由于清洗方向性強(qiáng),被清洗件一般置于與聲束平行的方向。
3 超聲波清洗機(jī)常見類別
超聲波清洗機(jī)又稱超聲波清洗器,超聲波清洗儀等,主要由超聲波發(fā)生器,超聲波換能器及清洗槽構(gòu)成。其中槽體的主要作用是溶解清洗液和將要清洗的器件,超聲波清洗發(fā)生器發(fā)出的高頻震蕩信號(hào),通過(guò)換能器轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械震蕩,而使之在清洗液中散播,使液體發(fā)生空化作用,從而達(dá)到全面清洗的效果。根據(jù)清洗物件要求的不同,已發(fā)展多用途、多規(guī)格的清洗機(jī),根據(jù)使用的標(biāo)準(zhǔn)不同可分為以下幾種常見類別:
(1)根據(jù)容積大?。悍譃槲⑿统暡ㄇ逑礄C(jī),小型超聲波清洗機(jī),大型超聲波清洗機(jī);
(2)根據(jù)超聲波頻率分類:低頻超聲波清洗機(jī)(20KHz),中頻超聲波清洗機(jī)(28KHz),高頻超聲波清洗機(jī)(60KHz),雙頻超聲波清洗機(jī)和多頻超聲波清洗機(jī)等;
(3)根據(jù)功率及功率密度大小分類:高功率超聲波清洗機(jī),普通超聲波清洗機(jī),大功率超聲波清洗機(jī)等;
(4)根據(jù)清洗槽數(shù)目可以分為:?jiǎn)尾鄢暡ㄇ逑礄C(jī),雙槽超聲波清洗機(jī)和多槽超聲波清洗機(jī)等;
(5)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可以分為:全自動(dòng)超聲波清洗機(jī),半自動(dòng)超聲波清洗機(jī),分體超聲波清洗機(jī)和一體超聲波清洗機(jī)等。
(6)根據(jù)應(yīng)用范圍不同可以分為:工業(yè)用超聲波清洗機(jī),汽修汽保專用超聲波清洗機(jī),實(shí)驗(yàn)室用超聲波清洗機(jī)和醫(yī)用超聲波清洗機(jī)等。
4 超聲波清洗應(yīng)用實(shí)例
隨著工業(yè)清洗成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié),越來(lái)越多的行業(yè)和企業(yè)運(yùn)用到了超聲波清洗機(jī)。操作簡(jiǎn)單、投入成本低、可與傳統(tǒng)工藝復(fù)合。本文列舉以下重要行業(yè)的清洗應(yīng)用,如當(dāng)遇到高度清洗困難時(shí),不妨使用超聲波清洗設(shè)備一掃污垢。
(1)家庭應(yīng)用:金銀珠寶、首飾、頭飾、胸針、眼鏡、手表、水筆、光碟、刮須刀、梳子、牙刷、假牙、茶具等,還有奶瓶、奶咀及水果,這些飾物、工具和水果在被清洗的同時(shí)還進(jìn)行了消毒殺菌。
(2)汽車工業(yè):汽車缸體、缸蓋、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、減振器、軸瓦、油嘴、閥體、化油器、底盤漆前除油除塵除銹,磷化前的清洗,各種機(jī)加工零件表面、內(nèi)腔進(jìn)行除污、除氧化皮的清洗,以達(dá)到零部件表面、內(nèi)腔顆粒度、清潔度要求,實(shí)現(xiàn)對(duì)各種零部件配件內(nèi)外部油污、積炭、膠質(zhì)等污物充分、徹底地清洗。
(3)鐵路機(jī)車:各種閘閥、制動(dòng)閥、剎車管道、減震器、車輪軸承、空調(diào)系統(tǒng)的冷凝器、散熱器、內(nèi)燃機(jī)、電器等零部件的除污、除塵、除銹。對(duì)列車車頭、車廂連接處各部件的防銹、除銹、除油。
(4)航空航天:燃料計(jì)量?jī)x表、注入噴嘴、旋轉(zhuǎn)翼、流量控制裝置、機(jī)械控制裝置,飛機(jī)輪轂、剎車系統(tǒng)、空調(diào)熱交換器、散熱片、軸承,各種金屬件等精密清洗。清除物包括磨蝕和拋光殘?jiān)?、型砂、灰塵;除油脂、冷卻劑、拋光膏蠟、研磨膏蠟;除毛刺;除積碳等。
(5)光學(xué)器件:樹脂鏡片、相機(jī)鏡頭組、眼鏡、放大鏡、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、鐘表玻璃、鍍膜玻璃、棱鏡等各種光學(xué)透鏡的研磨后以及鍍膜前清洗,需要清除清附著物有:油漆、凡立水、油脂、染料、銹、塑膠殘留物、塵埃、指紋等。LCD基板鍍、ITO膜前清洗,、LCD基片刻蝕、灌注液晶的前道、后道工序清洗。液晶片封裝后殘留液晶清洗。
(6)電子電器:各種電阻、電容殼體、電子器件、低壓電器殼體與金屬制品的清洗。包括半導(dǎo)體、晶體、電阻、電容、PCB板、SMT貼片、IC芯片、接插件、連接件、轉(zhuǎn)接器、硅片、三極管、二極管、電子線路板、電腦主板、壓電陶瓷基片、顯象管、電真空器件等電子器件生產(chǎn)加工過(guò)程工序間的雜質(zhì)、助劑、粉屑清洗。微電子單晶硅片,集成電路光刻與封裝工序過(guò)程清洗。
(7)珠寶首飾鐘表:戒指、項(xiàng)鏈、黃金鉆石銀制品、各類裝飾品和工藝品、發(fā)夾飾品等精密配件生產(chǎn)過(guò)程中附著物(油漆、凡立水、油脂、染料、塑膠殘留物、塵埃、指紋)、油污與拋光蠟松香助焊劑去除,以及計(jì)器、表帶、表殼、表針、數(shù)字盤、齒輪、螺絲、游絲發(fā)條等生產(chǎn)中的灰塵、氧化層、拋光膏的精密清洗。
(8)醫(yī)療器具:附著物(血液、明膠、塵、指紋、血漬、蛋白)清洗、注射器、手術(shù)器械、滴管、生化檢驗(yàn)容器、玻璃容器、牙科用具、食道鏡、氣管支鏡、內(nèi)窺鏡、顯微鏡的消毒、殺菌、清洗等。
(9)實(shí)驗(yàn)室:由于超聲波的能量能夠穿透玻璃器皿的內(nèi)壁和細(xì)微的縫隙、小孔、死角,故可以應(yīng)用于任何玻璃器皿、試管、儀器、容器、燒杯的清洗。也可以用來(lái)混勻、萃取、乳化等輔助實(shí)驗(yàn)。
(10)五金機(jī)械工業(yè):電鍍件、真空鍍飾件、鎖具、壓縮機(jī)、鐘表零部件、精密紡織器材、精密模具、馬達(dá)零件、軸承、壓鑄件、沖壓件、眼鏡架、不銹鋼餐具、齒輪、曲軸、閥門、散熱器等精密零部件生產(chǎn)加工過(guò)程中的除油、除屑、除切削液、除污、除塵的清洗。
(11)中藥材有效成份萃取:超聲波替代水煮萃取工藝,高效并保護(hù)有效成份。
(12)回收再利用/維修清洗:汽車、航天發(fā)動(dòng)機(jī)、盾構(gòu)機(jī)等回收再利用的零部件,要對(duì)廢機(jī)油、潤(rùn)滑油和沉積粉塵做徹底清洗,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)、輪轂等核心機(jī)械部位的零件做精密清洗。ATM機(jī)維護(hù)保養(yǎng)。汽車后市場(chǎng)維修保養(yǎng)。
(13)紡織印染行業(yè):設(shè)備表面和內(nèi)部附著物(指紋、塵、油墨、染料、塑膠殘留物、橡膠殘?jiān)┣逑?,膠輥、噴絲板、拉絲板,紡織錠子、絲印網(wǎng)、纖維絲(不銹鋼絲、鎳絲、銅絲等)、打印機(jī)噴頭除油去污。
(14)軍工:軍事裝備不外乎光、機(jī)、電類裝備或光、機(jī)、電一體化裝備,軍事裝備在儲(chǔ)備狀態(tài)下,儲(chǔ)存于軍事倉(cāng)庫(kù),這些裝備在儲(chǔ)備、訓(xùn)練、演習(xí)狀態(tài)均免不了塵埃、污垢的吸附、污染,特別是一些復(fù)雜的兵器裝備靠人工擦拭保養(yǎng),難度較大,超聲波清洗技術(shù)保養(yǎng)兵器裝備,清洗問(wèn)題迎刃而解。
附圖:
超聲波工業(yè)清洗機(jī)
產(chǎn)品清洗對(duì)比圖