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超声波清洗机

超声波清洗机

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详细说明

 超声波清洗机经研究证明:超声波作用于液体中时,液体中每个气泡的破裂瞬间会产生能量极大的冲击波,相当于瞬间产生几百度的高温和高达上千个大气压,这种现象被称之为“空化作用”,超声波清洗正是用液体中气泡破裂所产生的冲击波来达到清洗和冲刷工件内外表面的作用。

  超声波在液体中传播,使液体与清洗槽在超声波频率下一起振动,液体与清洗槽振动时有自己固有频率,这种振动频率是声波频率,所以人们就听到嗡嗡声。

  超声波是一种振动频率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。

  超声波清洗机采用超声波清洗的原理,可以达到物件全面洁净的清洗效果,特别对深孔,盲孔,凹凸槽清洗是最理想的设备,不影响任何物件的材质及精度。同时在生化、物理、化学、医学、科研及大专院校的实验中可作提取、脱气、混匀、细胞粉碎、纳米分解之用。

特性:

  使用超声波的强力空腔化作用,可在短时间内清洗污垢和油污。

  使用大型定时器简单操作。可以任意设定1秒-500小时之间的时间。

  配有任意选择的小零件清洗专用箱子。附带排水阀门方便于倒换清洗剂。

  配有自动计时表,方便管理使用时间和维修时间。

  配备标准的漏电断路器:用于检测出一个漏电电源,使继电器动作,电源开关断开、

工作原理

  超声波清洗机的工作原理是怎样的呢?下面就为大家介绍下其工作的主要环节和步骤,超声波清洗机如何工作的原理及知识。超声波清洗机原理主要是将换能器,将功率超声频源的声能,并且要转换成机械振动,通过清洗槽壁使之将槽子中的清洗液辐射到超声波。由于受到辐射的超声波,使之槽内液体中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动。当声压或者声强受到压力到达一定程度时候,气泡就会迅速膨胀,然后又突然闭合。在这段过程中,气泡闭合的瞬间产生冲击波,使气泡周围产生1012-1013pa的压力及局调温,这种超声波空化所产生的巨大压力能破坏不溶性污物而使他们分化于溶液中,蒸汽型空化对污垢的直接反复冲击。

  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。

结构

  康道超声波清洗机由超声波换能器、超声波清洗槽和超声波发生器部分构成。超声波清洗机槽用坚固弹性好、耐腐蚀的优质不锈钢制成,底部安装有超声波换能器振子;超声波发生器产生高频高压,通过电缆联结线传导给换能器,换能器与振动板一起产生高频共振,从而使超声波清洗机清洗槽中的溶剂受超声波作用对污垢进行洗净。

  1.家庭应用:日常使用的物品如金银珠宝、首饰、头饰、胸针、眼镜、表链、水笔、光碟、刮须刀、梳子、牙刷、假牙、茶具等还有奶瓶、奶咀及水果如葡萄、樱桃、草莓,这些饰物、工具和水果在被清洗的同时还进行了消毒杀菌,另外手部也可用超声波进行美容护肤,长期使用可保持皮肤幼嫩润滑充满弹性。利用威固特超声波清洗器还可以进行调酒、香醇酒类、自动搅拌鸡蛋等。

  2.眼镜、光学仪器:一切光学镜片,如各种眼镜、放大镜、望远镜、显微镜、相机、摄像机等之镜头零件等经超声波清洗后,所有世间真情尽显无遗。

  3.玉石、饰物加工行业:在研磨抛光等加工过程中,大量粉尘污物会沾附在玉石、饰物上,而这些工件往往形状复杂,缝隙又多,传统的清洗方法常常一筹莫展,而威固特超声波清洗器则独到奇效。

  4.钟表、精密仪器:有了康道超声波清洗器,钟表、精密仪器免除了逐一拆装螺丝、齿轮、游丝发条、表链等的麻烦,只须把外壳卸下,整个放进装有相应清洗剂(如汽油)的清洗槽内,便可以取得事半功倍的清洗效果。

  5.银行、办公室、财务、工艺美术、广告行业、办公用品:如打印机、喷头、针笔、钢笔、画笔、喷咀、喷雾器经常堵塞,印章也常常因印泥的沾附而模糊不清,常用威固特超声波清洗器可保流畅清晰。如结合适量洗洁精或其他清洗剂会有更好效果。

  6.通信器材、电器维修:手机、对讲机、随身听等电器的精密线路板、零配件利用康道超声波清洗机结合无水酒精清洗,可得到极佳的无尘无污染完全彻底的清洗效果。

  7.医疗单位、院校:各种医疗器械如手术器具、牙科的假牙、牙模、照视镜、化验室实验的烧杯试管等的清洗,各类药剂试剂的混和、化合均可提高效率、提高清洁净度、加速化学反应和缩短时间。

  8.送礼佳品:每逢佳节或如开展览会、招待会、联谊会、校友会、评奖会等需筹备礼品、纪念品、奖品时,康道超声波清洗机以其独特的产品创意,别致的方便型包装,新颖独特的清洗方式,显著而多用的功效。让您不再为挑选礼品而左右为难,因为清洗、杀菌、美容护肤多功能合而为一体的威固特超声波清洗机实为新一代的送礼佳品。

分类

  1、按照用途超声波清洗机分为:工业用超声波清洗机、商用超声波清洗机、实验室用超声波清洗机,家用超声波清洗机等。

  2、按照容量超声波清洗机分为:大型超声波清洗机,中型超声波清洗机,小型超声波清洗机。其中容量从4毫升到几百升不等。

  3、大功率超声波清洗机,小功率超声波清洗机和无加热超声波清洗机。其中,带电加热的超声波清洗机的加热功率从几十瓦到几千瓦不等。

组成部件

  超声波清洗机的组成部件有:超声波发生器、超声波换能器、清洗水槽

  超声波发生器,通常称为超声波电箱、超声波发生源、超声波电源。它的作用是把我们的市电(220V或380V,50或60Hz)转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号。从放大电路形式,可以采用线性放大电路和开关电源电路,大功率超声波电源从转换效率方面考虑一般采用开关电源的电路形式。线性电源也有它特有的应用范围,它的优点是可以不严格要求电路匹配,允许工作频率连续快速变化。前超声业界的情况看,超声波主要分为自激式和它激式电源。

  超声波换能器,包括外壳、匹配层即声窗、压电陶瓷圆盘换能器、背衬、引出电缆,其特征在于它还包括Cymbal阵列接收器,它由引出电缆、8~16只Cymbal换能器、金属圆环、和橡胶垫圈组成;Cymbal阵列接收器位于圆盘式压电换能器3之上;压电陶瓷圆盘换能器用作基本的超声波换能器,由它发射和接收超声波信号;Cymbal阵列接收器位于圆盘式压电换能器之上,作为超声波接收器,用于接收圆盘换能器频带之外的多普勒回波信号。

  清洗水槽是超声波清洗机里盛放需要清洗的物品和清水,有的清洗水槽很小,像家用JP-900S的清洗水槽就很小,有的清洗水槽很大,给工业定制的全自动超声波清洗机的水槽就很大。

工艺流程

1、研磨后的清洗

        研磨是光学玻璃生产中决定其加工效率和表面质量(外观和精度)的重要工序。研磨工序中的主要污染物为研磨粉和沥青,少数企业的加工过程中会有漆片。其中研磨粉的型号各异,一般是以二氧化铈为主的碱金属氧化物。根据镜片的材质及研磨精度不同,选择不同型号的研磨粉。在研磨过程中使用的沥青是起保护作用的,以防止抛光完的镜面被划伤或腐蚀。研磨后的清洗设备大致分为两种: 一种主要使用有机溶剂清洗剂,另一种主要使用半水基清洗剂。

         有机溶剂清洗采用的清洗流程如下:

         有机溶剂清洗剂(超声波)-水基清洗剂(超声波)-市水漂洗-纯水漂洗-IPA(异丙醇)脱水-IPA慢拉干燥。

  有机溶剂清洗剂的主要用途是清洗沥青及漆片。以前的溶剂清洗剂多采用三氯乙烷或三氯乙烯。由于三氯乙烷属ODS(消耗臭氧层物质)产品,处于强制淘汰阶段;而长期使用三氯乙烯易导致职业病,而且由于三氯乙烯很不稳定,容易水解呈酸性,因此会腐蚀镜片及设备。对此,国内的清洗剂厂家研制生产了非ODS溶剂型系列清洗剂,可用于清洗光学玻璃;并且该系列产品具备不同的物化指标,可有效满足不同设备及工艺条件的要求。比如在少数企业的生产过程中,镜片表面有一层很难处理的漆片,要求使用具备特殊溶解性的有机溶剂;部分企业的清洗设备的溶剂清洗槽冷凝管较少,自由程很短,要求使用挥发较慢的有机溶剂;另一部分企业则相反,要求使用挥发较快的有机溶剂等。

         水基清洗剂的主要用途是清洗研磨粉。由于研磨粉是碱金属氧化物,溶剂对其清洗能力很弱,所以镜片加工过程中产生的研磨粉基本上是在水基清洗单元内除去的,故而对水基清洗剂提出了极高的要求。以前由于国内的光学玻璃专用水基清洗剂品种较少,很多外资企业都选用进口的清洗剂。而国内已有公司开发出光学玻璃清洗剂,并成功地应用在国内数家大型光学玻璃生产厂,清洗效果完全可以取代进口产品,在腐蚀性(防腐性能)等指标上更是优于进口产品。

         对于IPA慢拉干燥,需要说明的一点是,某些种类的镜片干燥后容易产生水印,这种现象一方面与IPA的纯度及空气湿度有关,另一方面与清洗设备有较大的关系,尤其是双臂干燥的效果明显不如单臂干燥的好,需要设备厂家及用户注意此点。

         半水基清洗采用的清洗流程如下:

         半水基清洗剂(超声波)-市水漂洗-水基清洗剂-市水漂洗-纯水漂洗-IPA脱水-IPA慢拉干燥

         此种清洗工艺同溶剂清洗相比最大的区别在于,其前两个清洗单元:有机溶剂清洗只对沥青或漆片具有良好的清洗效果,但却无法清洗研磨粉等无机物;半水基清洗剂则不同,不但可以清洗沥青等有机污染物,还对研磨粉等无机物有良好的清洗效果,从而大大减轻了后续清洗单元中水基清洗剂的清洗压力。半水基清洗剂的特点是挥发速度很慢,气味小。采用半水基清洗剂清洗的设备在第一个清洗单元中无需密封冷凝和蒸馏回收装置。但由于半水基清洗剂粘度较大,并且对后续工序使用的水基清洗剂有乳化作用,所以第二个单元须市水漂洗,并且最好将其设为流水漂洗。

        国内应用此种工艺的企业不多,其中一个原因是半水基清洗剂多为进口,价格比较昂贵。

       从水基清洗单元开始,半水基清洗工艺同溶剂清洗工艺基本相同。

       两种清洗方式的比较

       溶剂清洗是比较传统的方法,其优点是清洗速度快,效率比较高,溶剂本身可以不断蒸馏再生,循环使用;但缺点也比较明显,由于光学玻璃的生产环境要求恒温恒湿,均为封闭车间,溶剂的气味对于工作环境多少都会有些影响,尤其是使用不封闭的半自动清洗设备时。

        它是在传统溶剂清洗的基础上进行改进而得来的。它有效地避免了溶剂的一些弱点,可以做到无毒,气味轻微,废液可排入污水处理系统;设备上的配套装置更少;使用周期比溶剂要更长;在运行成本上比溶剂更低。半水基清洗剂最为突出的一个优点就是对于研磨粉等无机污染物具有良好的清洗效果,极大地缓解了后续单元水基清洗剂的清洗压力,延长了水基清洗剂的使用寿命,减少了水基清洗剂的用量,降低了运行成本。缺点就是清洗的速度比溶剂稍慢,并且必须要进行漂洗。

        2、镀膜前清洗

        镀膜前清洗的主要污染物是求芯油(也称磨边油,求芯也称定芯、取芯,指为了得到规定的半径及芯精度而选用的工序)、手印、灰尘等。由于镀膜工序对镜片洁净度的要求极为严格,因此清洗剂的选择是很重要的。在考虑某种清洗剂的清洗能力的同时,还要考虑到他的腐蚀性等方面的问题。

  镀膜前的清洗一般也采用与研磨后清洗相同的方式,分为溶剂清洗和半水基清洗等方式。工艺流程及所用化学药剂类型如前所述。

         3、镀膜后清洗

        一般包括涂墨前清洗、接合前清洗和组装前清洗,其中接合前清洗(接合是指将两片镜片用光敏胶粘接成规定的形状,以满足无法一次加工成型的需求,或制造出较为特殊的曲率、透光率的一道工序)要求最为严格。接合前要清洗的污染物主要是灰尘、手印等的混合物,清洗难度不大,但对于镜片表面洁净度有非常高的要求,其清洗方式与前面两个清洗工艺相同。

清洗机频率

        超声波清洗机工作频率很低(在人的听觉范围内)就会产生噪音。当频率低于20kHz时,工作噪音不仅变得很大,而且可能超出职业安全与保健法或其它条例所规定的安全噪音的限度。在需要高功率去除污垢而不用考虑工件表面损伤的应用中,通常选择从20kHz到30kHz范围内的较低清洗频率。该频率范围内的清洗频率常常被用于清洗大型、重型零件或高密度材料的工件。

         频通常被用于清洗较小、较精密的零件,或清除微小颗粒。高频还被用于被工件表面不允许损伤的应用。使用高频可从几个方面改善清洗性能。随着频率的增加,空化泡的数量呈线形增加,从而产生更多更密集的冲击波使其能进入到更小的缝隙中。如果功率保持不变,空化泡变小,其释放的能量相应减少,这样有效地减小了对工件表面的损伤。高频的另一个优势在于减小了粘滞边界层(泊努里效应),使得超声波能够“发现”极细小的微粒。这种情况近似于小溪中水位降低时可以看清溪底的小石子。

          超声波清洗机频率的选择

          超声空化阀值和超声波的频率有密切关系,频率越高,空化阀越高。换句话说,频率低,空化越容易产生,而且在低频情况下液体受到的压缩和稀疏作用有更长的时间间隔,使气泡在崩溃前能生长到较大的尺寸,增高空化强度,有利于清洗作用。所以低频超声清洗适用于大部件表面或者污物和清洗件表面结合度高的场合。但易腐蚀清洗件表面,不适宜清洗表面光洁度高的部件,而且空化噪音大。40KHZ左右的频率,在相同声强下,产生的空化泡数量比频率为20KHZ时多,穿透力较强,宜清洗表面形状复杂或有盲孔的工件,空化噪音较小,但空化强度较低,适合清洗污物与被清洗件表面结合力较弱的场合。高频超声清洗适用于计算机,微电子元件的精细清洗;兆赫超声清洗适用于集成电路芯片、硅片及波薄膜的清洗,能去除微米、亚微米级的污物而对清洗件没有任何损伤。因此从清洗效果及经济性考虑,频率一般选择在20—130KHZ范围,当然正确选择频率至关重要,而具体合适的工作频率的选取需要做一定的实验取得。

工作过程

        关于“超声波清洗”:超声波清洗是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用,使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。所用的超声波清洗机中,空化作用和直进流作用应用得更多。

空化作用

        空化作用就是超声波以每秒两万次以上的压缩力和减压力交互性的高频变换方式向液体进行透射。在减压力作用时,液体中产生真空核群泡的现象,在压缩力作用时,真空核群泡受压力压碎时产生强大的冲击力,由此剥离被清洗物表面的污垢,从而达到精密洗净目的。

  在超声波清洗过程中,肉眼能看见的泡并不是真空核群泡,而是空气气泡,它对空化作用产生抑制作用降低清洗效率。只有液体中的空气气泡被完全脱走,空化作用的真空核群泡才能达到最佳效果。  

直进流

         超声波在液体中沿声的传播方向产生流动的现象称为直进流。声波强度在0.5W/cm2时,肉眼能看到直进流,垂直于振动面产生流动,流速约为10cm/s。通过此直进流使被清洗物表面的微油污垢被搅拌,污垢表面的清洗液也产生对流,溶解污物的溶解液与新液混合,使溶解速度加快,对污物的搬运起着很大的作用。

加速度

        液体粒子推动产生的加速度。对于频率较高的超声波清洗机,空化作用就很不显著了,这时的清洗主要靠液体粒子超声作用下的加速度撞击粒子对污物进行超精密清洗。

品牌

  国内

  深圳市威固特超声波科技开发有限公司(深圳市威固特洗净设备有限公司。

       国外

  芬兰-finnsonic

  法国MB-tech 钢网清洗机

  德国--杜尔

使用方法

一般方法

       1.超声波清洗

        请参照超声波清洗机安装说明书连接清洗机的电控柜与主机间的温控传感器信号线、超声驱动线、加热器控制线等线路,并接通380VAC电源,安装清洗机的上水管、放水管与溢流排放管。

        2.超声波清洗池清水

         向清洗池内加入适量清水,液面高度以浸没将要清洗的零部件为准,一般不超过清洗池的四分之三。

         3.超声波清洗加温

         启动电控加热开关,将水温调节旋钮上的白色刻度线指向适当的温度(应为60℃左右)。清洗机在使用过程中,清洗剂的最高温度不应超过70℃。

         4.超声波清洗机加入清洗剂

         待水温升至40℃左右时,将UC-O3零部件清洗剂加入清洗池中(一般一次5kg左右),徐徐搅动清水使其充分溶解(此时亦可启动越声波或开启鼓气装置进行搅拌)。

          5.超声波清洗机预处理

          清洗之前宜用竹刀先将零部件表面的污垢(如防尘罩任其外表面会有很多尘土、气缸体类的零件在其外壳曲线变化处会积留很多厚且易除的油泥)简单清洁一下,以便延长清洗液使用寿命。

  超声波能够进行精密清洗,但其对泥类的污物处理能力较弱,故预处理中,应尽量将黄泥或稀泥类的污物去除。

          6.超声波清洗机零件摆放

         将零部件置于钢筋料筐中轻轻放入清洗池内,当一次性放入的零件很多时,应尽量使它们在料筐中均匀分布,不相重叠。

         7.超声波清洗机开机

          超声波清洗机正常工作时,超声波由三个方向同时发射,按下侧超声启动,两侧的超声波即己启动,向右旋转功率调节旋钮,按下侧超声启动.并将其旋至合适的功率,此时LED显示器显示当前底部超声工作功率值。

          8.超声波清洗机停机

          在清洗过程中若要停机,应先将功率旋钮调至最小。再按下停止底超声。清洗时间根据清洗表面情况掌握。

          9.超声波清洗机溢流

           若清洗池液面上存有过多的浮油,应当打开清洗机的溢流装置将其排除,以防止被清洗工件的二次污染。

           具体操作如下:打开溢流排放阀,向清洗池中注入水或清洗液,直至清洗液开始溢流(建议用刮板类的器具向溢流口方向割涂浮油以促进其快速流出),保持溢流排放阀常关以防上意外溢流造成地面污染。

          10.超声波清洗机后处理

           取出清洗好的零部件,用压缩空气将具各孔中的残留清洗液彻底吹净,并将表面吹干(建议配备一把吹尘枪配合空气压缩机使用)。若有条件,在清洗机附近最好配置水池。以便对取出的零部件进行漂洗。

          11.超声波清洗机清洗剂处理

          当清洗机洗了过多的零件后,清洗剂中油泥的含量会相当高,加之超声波的乳化作用。清洗剂会因过脏发粘而减弱空化的能力,不宜继续使用。建议用户配置储水桶与清洗机配合使用,以沉淀过脏的清洗剂,用于再循环使用降低成本。

          12.超声波清洗机浸泡辅助作用

          很多零部件,如气缸盖、活塞、连杆、增压涡轮、进排气歧管等都带这些零部件上的积炭,有一些较轻,很容易就清洗干净,但有一些则很重,这种情况下,对工件必要的浸泡软化过程会取得更好的清洗效果。

压力冲洗

        1.高压冲洗

         冲洗压力在1兆帕(约为10公斤力/厘米2)以上的称为高压冲洗,它主要是依托高压水柱(或者清洗液柱)的冲击能量去达到除垢的目的。由于冲击能量较大,一般的污垢都能被冲洗下去,而且被清洗件的死角、盲孔及内腔都能被冲洗得很干净。若使用清洗液进行高压冲洗,在高压冲向被清洗件时会产生大量泡沫,使回收循环系统外果泡沫过少而影响冲洗压力的升高。故高压冲洗大都采用清水(热水);如需冲洗油污较重的零、部件,则否采用温度为80℃左右的热水。有时根据需要也否以使用低浓度的清洗液。

         我国一般常用的高压冲洗压力大致为1.5~2.0兆帕,在这样的压力下清洗效果及经济性都比较好。国外的高压冲洗所使用的冲洗压力较高,否达5兆帕左右;若使用热水进行高压冲洗,则冲洗压力更高(5~7兆帕)。

  高压冲洗是高压射流技术在清洗上的具体应用。国外已使用比较广泛,并对高压射流的基本理论及其应用作了大量的研究。我国已将高压冲洗应用于船舶除锈和清除船体外部沾附的海生物;铁路机车车辆修理部门已开始应用高压冲洗去清洗转向架及车底部,所获效果甚好,除了能清除污垢外,铁锈、旧漆层等都能被冲洗下去。

        高压冲洗的一个特点是否以采用普通的清水(自去水)作为清洗介质,而且否以不必加热。为了减少对环境的污染和节约用水,否通过一套废水循环处理装置将污水净化后反复使用。高压水冲洗的成本是比较低的。

        高压冲洗对于供液系统(主要为泵及其驱动机构)和输液系统(主要为高压管道及其连接装置)的要求较高。此外,必须指出,高压液柱或者水柱在近距离内对人体有伤害作用,果而在操作时应注意安全消费。

          2.外压冲洗

          冲洗压力在300~1000千帕范围内的压力冲洗称为外压冲洗。外压冲洗的清洗效果也是比较好的。其最主要特点是由于冲洗压力较低,果而对冲洗设备的要求不高。故设备简单,造作容易。

  常用的外压冲洗压力为400~600千帕,一般采用碱性清洗液及金属清洗液作为清洗介质。内燃机车零、部件的压力清洗,大都为外压清洗。

         3.低压冲洗

         冲洗压力在300千帕以下的压力冲洗称为低压冲洗。由于冲洗压力较低,果而液柱的冲击能量也较小,故有时称低压冲洗为淋洗或者漂洗。