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超声波清洗的影响因素

超声波强度

超声波强度是单位面积的超声功率。超声清洗的效果好坏取决于空化作用,空化作用的产生与超声波强度有关。

在通常情况下,单位面积超过 在0.3W 超声功率时(输入电功率为 1W ),超声波强度越大,空化作用越明显,清洗作用越好。

根据不同的清洗对象,选择适当的超声波强度,如清洗电路板时超声强度可低些,清洗机械零件时超声波强度可高些。

超声波频率

空化作用还与超声波频率有关,空化的产生存在着一个最小的临界幅度,即空化是随着频率的升高而降低的。

超声波清洗机的工作频率根据清洗对象,可分为三个频段:

低频超声清洗(20~50kHz):洗适用于大部件表面或者污物和清洗件表面结合强度高的场合。

高频超声清洗(50~200 kHz):适用于计算机、微电子元件的精细清洗。

兆赫超声清洗(700~1 000 kHz):适用于集成电路芯片、硅片及薄膜等的清洗。

清洗溶液的选择

清洗剂的选择要从两个方面考虑:

要从污物的性质来选择化学作用效果好的清洗剂。

要选择表面张力、蒸气压及黏度合适的清洗剂。

这些特性与超声空化强弱有关。液体的表面张力大则不容易产生空化,但当声强超过空化阈值时,空化泡崩溃释放的能量很大,有利于清洗。高蒸气压的液体会降低空化强度,液体的粘滞度大也不容易产生空化,因此蒸气压高和黏度大的清洗剂都不利于超声清洗。

清洗的温度

清洗温度升高时,对空化的产生有利,但是温度过高气泡中的蒸气压增大,空化强度会降低,所以温度的选择要考虑对空化强度的影响也要考虑清洗液的化学清洗作用。

每一种液体都有空化活跃的温度,水较适宜的温度是 60 ℃ 左右,此时空化最活跃。

驻波的影响

清洗槽是有限空间,超声波由声源向液面传播时,在液体和气体的交界面会反射回来而形成驻波。

驻波的特征是在液体空间的某些地方声压最小,一些地方声压最大,这样会造成清洗不均匀的现象。要减少驻波的影响有时清洗槽特意做成不规则的形状以避免驻波的形成。

超声电源方面采取扫频的方式,使声压最小处不固定在一个地方,而是不断地移动以达到较均匀的清洗。

 

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