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超聲波清洗原理及正確使用
超聲波清洗的應(yīng)用原理:
超聲波清洗的應(yīng)用原理是由超聲波發(fā)生器發(fā)出的高頻振蕩信號,通過換能器轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振蕩而傳播到介質(zhì),清洗溶劑中超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射,使液體流動而產(chǎn)生數(shù)以萬計的微小氣泡,存在于液體中的微小氣泡(空化核)在聲場的作用下振動,當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時,氣泡迅速增長,然后突然閉合,在氣泡閉合時產(chǎn)生沖擊波,在其周圍產(chǎn)生上千個大氣壓力,數(shù)百度的高溫,利用閉合時的爆l炸沖擊波破壞不溶性污物而使它們分散于清洗液中,當(dāng)團(tuán)體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時,油被乳化,固體粒子即脫離,從而達(dá)到清洗件表面凈化的目的。由于超聲波固有的穿透力,所以可以清洗各種表面復(fù)雜,形狀特異的物件,對小孔和縫隙都有很好的清洗效果,對不吸音或吸音系數(shù)小的物體清洗效果最佳。
正確使用超聲波設(shè)備:
1、了解超聲波:用超聲波可以分為三種,即次聲波、聲波、超聲波。次聲波的頻率為20Hz以下;聲波的頻率為20Hz~20kHz;超聲波的頻率則為20kHz以上。其中的次聲波和超聲波一般人耳是聽不到的。超聲波由于頻率高、波長短,因而傳播的方向性好、穿透能力強(qiáng),這也就是為什么設(shè)計制作超聲波清洗機(jī)的原因。
2、超聲波如何完成清洗工作:超聲波清洗是利用超聲波在液體中的社會化作用、加速度作用及直進(jìn)流作用對液體和污物直接、間接的作用,使污物層被分散、乳化、剝離而達(dá)到清洗目的。目前所用的超聲波清洗機(jī)中,空化作用和直進(jìn)流作用應(yīng)用得更多。
超聲波換能器的應(yīng)用
超聲波馬達(dá)
超聲波馬達(dá)是把定子作為換能器, 利用壓電晶體的逆壓電效應(yīng)讓馬達(dá)定子處于超聲波頻率的振動, 然后靠定子和轉(zhuǎn)子間的摩擦力來傳遞能量, 帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。超聲波馬達(dá)體積小, 力矩大, 分辨率高, 結(jié)構(gòu)簡單, 直接驅(qū)動, 無制動機(jī)構(gòu), 無軸承機(jī)構(gòu), 這些優(yōu)點有益于裝置的小型化。超聲波馬達(dá)廣泛應(yīng)用于光學(xué)儀器、激光、半導(dǎo)體微電子工藝、精密機(jī)械與儀器、機(jī)器人、醫(yī)學(xué)與生物工程領(lǐng)域。
超聲波清洗
超聲波清洗的機(jī)理是利用超聲波在清洗液中傳播時的空化、輻射壓、聲流等物理效應(yīng), 對清洗件上的污物產(chǎn)生的機(jī)械起剝落作用, 同時能促進(jìn)清洗液與污物發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 達(dá)到清洗物件的目的。超聲波清洗機(jī)所用的頻率根據(jù)清洗物的大小和目的可選用10~500 kHz, 一般多為20~50 kHz。隨著超聲波換能器頻率的增加,可采用郎之萬振子、縱向振子、厚度振子等。在小型化方面, 也有采用圓片振子的徑向振動和彎曲振動的。超聲波清洗在各種工業(yè)、農(nóng)業(yè)、家用設(shè)備、電子、汽車、橡膠、印刷、飛機(jī)、食品、醫(yī)院和醫(yī)學(xué)研究等行業(yè)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
超聲波換能器應(yīng)用
超聲波加工
把微細(xì)磨料隨超聲波加工工具一起以一定靜壓力加在工件上, 就能加工出與工具相同的形狀。加工時換能器需在 15~ 40 kHz的頻率下, 產(chǎn)生 15~ 40 微米的振幅。超聲波工具使工件表面的磨料以相當(dāng)大的沖擊力連續(xù)沖擊, 破壞超聲輻射部位, 使材料破碎而達(dá)到去除材料的目的。超聲波加工主要應(yīng)用于寶石、玉器、大理石、瑪瑙、硬質(zhì)合金等脆硬材料的加工以及異型孔和細(xì)深孔的加工。此外, 在普通切削工具上加超聲波換能器振動時, 也可起到提和效率的作用。