超聲波清洗機(jī)的頻率與功率

隨著工業(yè)的發(fā)展，超聲波清洗機(jī)所清洗的工件越來(lái)越精細(xì)，對(duì)工件清潔度的要求也越來(lái)越高，因此從清洗的效果及經(jīng)濟(jì)性考慮，如何正確選擇超聲波清洗的頻率與功率顯得至關(guān)重要，一般情況都需要從實(shí)驗(yàn)獲取數(shù)據(jù)。

這里有二個(gè)概念:功率和頻率。在超聲波精密清洗中，當(dāng)一定頻率的超聲清洗后達(dá)不到清潔的效果時(shí)，如果工件上要去除的雜質(zhì)顆粒較大，就可能是超聲波功率不足，一般增加超聲波功率就可解決該問(wèn)題;但相反的如果工件上要去除的雜質(zhì)顆粒非常小，那么無(wú)論功率怎么增大，都無(wú)法達(dá)到清潔的要求。

原因在于:當(dāng)液體流過(guò)工件表面時(shí)，會(huì)形成一層粘性膜。低頻時(shí)一般該層粘性膜很厚，小顆粒就埋藏在里面，無(wú)論超聲波的功率(強(qiáng)度)多大，空化氣泡都無(wú)法與小顆粒接觸，故無(wú)法把小顆粒徹底除去;而當(dāng)超聲波頻率升高時(shí)，粘性膜的厚度就會(huì)減少，超聲波產(chǎn)生的空化泡就可以接觸到小顆粒，將它們從工件表面剝落。所以，低頻的超聲波清理大顆粒雜質(zhì)的效果很好，但清理小顆粒雜質(zhì)效果就很差。相對(duì)而言，高頻超聲對(duì)清理小顆粒雜質(zhì)就特別有效。

為什么高頻清洗能避免對(duì)工件的損傷呢?大家都知道超聲波清洗的基本原理是基于液體的空化效應(yīng)。事實(shí)上空化效應(yīng)的強(qiáng)度直接跟頻率有關(guān)，頻率越高，空化氣泡越小，空化強(qiáng)度越弱，且其減弱的程度非常大。舉例說(shuō)，如將25KHz時(shí)的空化強(qiáng)度比作1，40KHz時(shí)的空化強(qiáng)度則為1/8，到了80KHz時(shí)，空化強(qiáng)度就降到0.02。所以如果頻率選擇正確，超聲波損傷工件的問(wèn)題就不存在了。

由此可見(jiàn)，超聲空化閥值和超聲波的頻率有密切關(guān)系，頻率越高，空化閥越高。換句話說(shuō)，頻率低，空化越容易產(chǎn)生，而且在低頻情況下液體受到的壓縮和稀疏作用有更長(zhǎng)的時(shí)間間隔，使氣泡在崩潰前能生長(zhǎng)到較大的尺寸，增高空化強(qiáng)度，有利于清洗作用。所以低頻超聲波清洗適用于大部件表面或者污物和清洗件表面結(jié)合度高的場(chǎng)合。但易腐蝕清洗件表面，不適宜清洗表面光潔度高的部件，而且空化噪音大。40 KHZ左右的頻率，在相同聲強(qiáng)下，產(chǎn)生的空化泡數(shù)量比頻率為20KHZ時(shí)多，穿透力較強(qiáng)，宜清洗表面形狀復(fù)雜或有盲孔的工件，空化噪音較小，但空化強(qiáng)度較低，適合清洗污物與被清洗件表面結(jié)合力較弱的場(chǎng)合。