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超声波清洗的原理

超声波清洗是利用超声波在液体中的空化作用、加速作用及直进流作用对液体和污物直接、间接作用,使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。目前所有的超声波清洗机中,空化作用和直进流作用应用得更多。

超声波清洗属于物理清洗,其本身为绿色清洗,若在清洗液中添加适合的清洗剂则属组合清洗,更具有明显的清洗效果。超声波清洗与现代科技发展及先进制造工艺密切相关,是目前功率超声中应用最为广泛的领域之一。

超声波清洗的物理机制主要是超声波空化,空化作用非常容易在团体与液体交界处产生,因而对于浸入超声作用下液体中的物体,具有超乎寻常的清洗作用,另外,由于超声波具有很强的穿透固体的作用、可以穿透到被清洗物,另一侧表面,以及所有浸入介质中的内腔,盲孔、狭缝,将清洗物体表面附着的污垢剥落,达到完美的清洗效果。

超声波同时还有乳化、中和作用,能更有效防止被清洗掉的油污重新附着在清洗物件上。所以这种空化作用对浸入超声波作用下的液体中物体内表面(如管件、箱体件)均能清洗。这是超声波清洗优于其他清洗手段的重要方面。

有很多因索影响超声波的清洗能力。超声波能引起质点的振动,强超声波在液体中传播时由于非线性作用会产生空化、辐射压力、声流等物理效用,当超声波能量足够大时,还会在传导介质中产生短促的、局部的、极大的高温,高压,高强电场,从而引发许多力学、物理、化学、生物等效应。在清洗应用中,这些效应能够产生机械剥落作用和搅拌作用。局部的高温和高压会促进清洗液与污物的化学反应以及污物的爆裂。

超声波清洗一般采用两种清洗剂:化学剂和水粉剂。这两种清洗剂对污物油脂均有熔接渗透作用,提供的是化学作用;而超声波的空化作用是物理性的,所以超声波清洗结合了化学作用和物理作用。首先靠化学作用对污物进行渗透、溶解然后再通过超声波“空化”作用所产生的冲击力将物体表面的污物层剥离,对之进行搅拌、分散、乳化,并防止已脱离物体表面的污物重新附着在物体上。

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