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正確選擇超聲波清洗機(jī)頻率和功率很重要
閱讀：371 發(fā)布時(shí)間：2022-12-27
?隨著工業(yè)的發(fā)展，用超聲波清洗機(jī)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，綜合考慮清洗效果和經(jīng)濟(jì)性，正確選擇超聲波清洗的頻率和功率至關(guān)重要。一般需要從實(shí)驗(yàn)中獲取數(shù)據(jù)。
這里有兩個(gè)概念:功率和頻率。在超聲波精密清洗中，一定頻率的超聲波清洗后無(wú)法達(dá)到清洗效果時(shí)，如果工件上要去除的雜質(zhì)顆粒較大，可能是超聲波功率不足。一般來(lái)說(shuō)，提高超聲波功率可以解決這個(gè)問(wèn)題。相反，如果工件上要去除的雜質(zhì)顆粒很小，那么無(wú)論功率增加多少，都無(wú)法達(dá)到清洗的要求。原因是當(dāng)液體流過(guò)工件表面時(shí)，會(huì)形成一層粘性薄膜。低頻時(shí)，膠膜通常很厚，有小顆粒埋在里面。無(wú)論超聲波的功率(強(qiáng)度)有多大，空化氣泡都無(wú)法與小顆粒接觸，因此無(wú)法清除。當(dāng)超聲波頻率增加時(shí)，膠膜厚度減小，超聲波產(chǎn)生的空化氣泡可以接觸小顆粒，使其從工件表面剝離。因此，低頻超聲波對(duì)大顆粒的清洗效果較好，但對(duì)小顆粒的清洗效果較差。相對(duì)來(lái)說(shuō)，高頻超聲波在清洗小顆粒雜質(zhì)方面特別有效。
一般來(lái)說(shuō)，28KHZ頻率的清洗機(jī)用于清洗五金、機(jī)械、汽摩、壓縮機(jī)等行業(yè)。光電清洗、電路板清洗等。大多使用40KHZ的頻率。高頻超聲波清洗機(jī)適用于計(jì)算機(jī)、微電子元器件的精細(xì)清洗，兆赫超聲波清洗適用于清洗集成電路芯片、硅片、波膜，可去除微米、亞微米級(jí)污垢，對(duì)被清洗零件無(wú)任何損傷。然而，對(duì)于一些精密清洗應(yīng)用(如液晶、半導(dǎo)體等。)，使用傳統(tǒng)頻率不僅不能滿足清洗要求，還可能對(duì)工件造成損傷。一個(gè)典型的例子就是關(guān)于電子產(chǎn)品。業(yè)界有明文規(guī)定，不允許超聲波清洗機(jī)的傳統(tǒng)頻率(20~30KHz)。其實(shí)在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，比如歐美和日本，已經(jīng)通過(guò)選擇高頻清洗機(jī)(80KHz以上，有的達(dá)到200K或400K)解決了這個(gè)問(wèn)題。
那么為什么高頻清洗可以避免對(duì)工件的損傷呢？，超聲波清洗機(jī)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)度與頻率直接相關(guān)。頻率越高，空化氣泡越小，空化強(qiáng)度越弱，其減弱的程度很大。例如，如果將25KHz下的空化強(qiáng)度與1，40 kHz下的空化強(qiáng)度進(jìn)行比較，則空化強(qiáng)度為1/8，當(dāng)達(dá)到80KHz時(shí)，空化強(qiáng)度下降到0.02。因此，如果頻率選擇正確，就不會(huì)存在超聲波損傷工件的問(wèn)題。
可以看出，超聲空化閾值與超聲波的頻率密切相關(guān)，頻率越高，空化值越高。換句話說(shuō)，頻率越低，越容易發(fā)生空化。而且在低頻下，液體的壓縮和稀疏有更長(zhǎng)的時(shí)間間隔，使得氣泡在潰滅前可以生長(zhǎng)到更大的尺寸，增加了空化強(qiáng)度，有利于清洗。因此，低頻超聲波清洗適用于大型零件表面或污垢與被清洗零件表面高度粘結(jié)的場(chǎng)合。但容易腐蝕清洗零件表面，不適合清洗表面光潔度高的零件，空化噪音大。在40 KHZ左右的頻率下，同樣的聲強(qiáng)下，產(chǎn)生的空化氣泡數(shù)量比20KHZ的多，穿透力更強(qiáng)。適用于清洗表面形狀復(fù)雜或有盲孔的工件?？栈肼曒^低，但空化強(qiáng)度較低，適用于清洗污垢與被清洗工件表面結(jié)合力較弱的場(chǎng)合。
這里有兩個(gè)概念:功率和頻率。在超聲波精密清洗中，一定頻率的超聲波清洗后無(wú)法達(dá)到清洗效果時(shí)，如果工件上要去除的雜質(zhì)顆粒較大，可能是超聲波功率不足。一般來(lái)說(shuō)，提高超聲波功率可以解決這個(gè)問(wèn)題。相反，如果工件上要去除的雜質(zhì)顆粒很小，那么無(wú)論功率增加多少，都無(wú)法達(dá)到清洗的要求。原因是當(dāng)液體流過(guò)工件表面時(shí)，會(huì)形成一層粘性薄膜。低頻時(shí)，膠膜通常很厚，有小顆粒埋在里面。無(wú)論超聲波的功率(強(qiáng)度)有多大，空化氣泡都無(wú)法與小顆粒接觸，因此無(wú)法清除。當(dāng)超聲波頻率增加時(shí)，膠膜厚度減小，超聲波產(chǎn)生的空化氣泡可以接觸小顆粒，使其從工件表面剝離。因此，低頻超聲波對(duì)大顆粒的清洗效果較好，但對(duì)小顆粒的清洗效果較差。相對(duì)來(lái)說(shuō)，高頻超聲波在清洗小顆粒雜質(zhì)方面特別有效。
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超聲波清洗機(jī)?
一般來(lái)說(shuō)，28KHZ頻率的清洗機(jī)用于清洗五金、機(jī)械、汽摩、壓縮機(jī)等行業(yè)。光電清洗、電路板清洗等。大多使用40KHZ的頻率。高頻超聲波清洗機(jī)適用于計(jì)算機(jī)、微電子元器件的精細(xì)清洗，兆赫超聲波清洗適用于清洗集成電路芯片、硅片、波膜，可去除微米、亞微米級(jí)污垢，對(duì)被清洗零件無(wú)任何損傷。然而，對(duì)于一些精密清洗應(yīng)用(如液晶、半導(dǎo)體等。)，使用傳統(tǒng)頻率不僅不能滿足清洗要求，還可能對(duì)工件造成損傷。一個(gè)典型的例子就是關(guān)于電子產(chǎn)品。業(yè)界有明文規(guī)定，不允許超聲波清洗機(jī)的傳統(tǒng)頻率(20~30KHz)。其實(shí)在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，比如歐美和日本，已經(jīng)通過(guò)選擇高頻清洗機(jī)(80KHz以上，有的達(dá)到200K或400K)解決了這個(gè)問(wèn)題。
那么為什么高頻清洗可以避免對(duì)工件的損傷呢？，超聲波清洗機(jī)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)度與頻率直接相關(guān)。頻率越高，空化氣泡越小，空化強(qiáng)度越弱，其減弱的程度很大。例如，如果將25KHz下的空化強(qiáng)度與1，40 kHz下的空化強(qiáng)度進(jìn)行比較，則空化強(qiáng)度為1/8，當(dāng)達(dá)到80KHz時(shí)，空化強(qiáng)度下降到0.02。因此，如果頻率選擇正確，就不會(huì)存在超聲波損傷工件的問(wèn)題。
可以看出，超聲空化閾值與超聲波的頻率密切相關(guān)，頻率越高，空化值越高。換句話說(shuō)，頻率越低，越容易發(fā)生空化。而且在低頻下，液體的壓縮和稀疏有更長(zhǎng)的時(shí)間間隔，使得氣泡在潰滅前可以生長(zhǎng)到更大的尺寸，增加了空化強(qiáng)度，有利于清洗。因此，低頻超聲波清洗適用于大型零件表面或污垢與被清洗零件表面高度粘結(jié)的場(chǎng)合。但容易腐蝕清洗零件表面，不適合清洗表面光潔度高的零件，空化噪音大。在40 KHZ左右的頻率下，同樣的聲強(qiáng)下，產(chǎn)生的空化氣泡數(shù)量比20KHZ的多，穿透力更強(qiáng)。適用于清洗表面形狀復(fù)雜或有盲孔的工件?？栈肼曒^低，但空化強(qiáng)度較低，適用于清洗污垢與被清洗工件表面結(jié)合力較弱的場(chǎng)合。