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超声波清洗机设备结构工作原理

时间:2021-01-22 10:49

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  .. .. .. 超声波清洗机设备结构,工作原理 1 根据原理 16:振动所设计的超声波清洗设备标准超声波清洗清洗原理: 超声波清洗机是通过超声波发生器将高于 20KHz 频率的有震荡信号进行电功率放大 后经超声波换能器(震头)的逆压电效应转换成高频机械振动能量通过清洗介质中的声辐射, 使清洗液分子振动并产生无数微小气泡。气泡沿超声传播方向在负压区形成、生长,并在正 压区迅速闭合而产生上千个大气压的瞬间高压而爆破,形成无数微观高压冲击波作用于被清 洗工件表面。此即超声波清洗中的“空化效应”。超声波清洗机就是基于“空化效应”的基 本原理工作的,也因此,超声清洗对具有外结构复杂、微观不平表面、狭缝、小孔、拐角、 死角、元件密集等特点的工件均具有卓越的洗净能力,是其他清洗方法无可比拟的。随着超 声频率的提高,气泡数量增加而爆破冲击力减弱,设备因此,高频超声特别适用於小颗粒污 垢的清洗而不破环其工件表面。 2 设备由三部分组成: 超声波发生器(又称超声波电源)、换能器及其它的辅助系统。 超声波发生器将工频电转变成 28KHZ 以上的高频电信号,通过电缆输送到换能器上。 . . . .v .. .. .. 一般超声波换能器是固定在清洗槽的底板上,清洗槽装满了液体,当换能器被加上高频电压 后,它的压电瓷元件在电场作用下便产生纵向振动。 超声波换能器(又称声头)是一种高效率的换能元件,能将电能转换成强有力的超声波 振动,在产生超声波振动时,仿佛是一个小的活塞,振幅很小,约只有几微米。但这个振动 加速度很大(几十至几千个);槽上具有许多个换能器,施加相同的频率及相位的电能时, 就合成了一个巨大的活塞进行往复振动,这种振动的现象,就是平时我们所说的超声波。以 下是超声波的组成部分说明(1)换能器:采用特种锆酸钛酸铅 PZT 压电瓷片组成的治式的振 动头具有效率高、寿命长、不易发生故障的优点。换能器采用特种耐高温、耐振动、高粘度 的树脂胶辅以特殊的方法加以固定绝不脱落,且可耐受 100℃150℃的高温(2)超声波发生器 (电源):采用功率 MOS 管超声波发生器,电路先进,结构完整,辅以灵敏可靠的集成控 制系统,保证了超声波清洗机在各种负载下稳定工作。发生器体积小巧,外观新颖,操作十 分简便,产品质量及技术水准可与国外同类产品相媲美,一经推出便受到了同行的重视,更 得到了广大用户的欢迎。 各种超声波发生器可独立工作,亦可多组并联使用,以完成大规模清洗工程。维修简单, 若有一组发生故障时,不影响其它各组的工作,此点对于生产线来说,更为重要。机箱装有 散热风扇施行强制冷风,确保长期工作的安全性。(3)加热及温度控制系统:加热器采用铸 铝加热片,可耐酸碱,寿命长。加热的目的是将清洗剂加热以增加清洗机的洗涤效果,温度 自动控制,可在适当围随意调整(4) 清洗槽:清洗槽采用 SU304 不锈钢经氩弧焊焊制而成, 槽体上设置有排渣检修口、保温隔声层等 5)槽液循环过滤系统:在该系统中设有过滤器, 对槽液进行动态过滤,以维持槽液的清洁度。当工件出槽,经过过滤的液体流经槽体上部的 . . . .v .. .. .. 喷淋环节对工件进行一次冲洗,以便冲掉工件出槽,以避免其对下道槽液造成污染。(6)输 送系统:根据被清洗工件的形状、体积、批量等确定超声波清洗机的输送方式及控制方式。 典型的输送方式有——悬链、网带、双链、步进、电葫芦、自行葫芦、滚筒、转盘、龙门 架、机械手、吊篮、推盘等等。(7)喷淋漂洗系统:根据被清洗工件的表面状况,有的清洗 机配备喷淋漂洗工序,将超声波清洗和喷淋清洗有机地结合起来。(8 烘干系统:根据被清 洗工件的状况,有的清洗机配备烘干系统,烘干系统主要由加热器、风机、吹风喷嘴等组成, 温度自动控制。 超声波清洗设备主要由以下组件构成: 清洗槽:盛放待洗工件 不锈钢制成,可安装加热及控温装置。 清洗槽底部粘接超声波换能器。 换能器(超声波发生器):将电能转换成机械能 压电瓷换能器,频率、功率视具体机型。 电源:为换能器提供所需电能 逆变电源,进口 IGBT 元件,安装过流保护线 清洁过程 换能器将高频电能转换成机械能之后,会产生振幅极小的高频震动并传播到清洗槽的溶液 中,在换能器的作用下,清洗液的部将不断地产生大量微小的气泡并瞬间破裂,每个气泡的 破裂都会产生数百度的高温和近千个大气压的冲击波,从而将工件冲刷干净。 清洗剂的配制 . . . .v .. .. .. 超声波清洗机所用的清洗剂多为液体洗涤剂,组成模式为:表面活性剂、赘合剂、其他 助剂,还有其它有机溶剂如三氯乙烯。 某物质当其溶于水即使浓度很小时,能显著降低水同空气的表面力,或水同其他物质的 界面力,则该物质称为表面活性剂。水溶性表面活性剂的分子结构都具有不对称的、极性的 特点。 向吸附在水溶液同其他相的界面上,这样大大改变了体系的物理性质,特别是各相界面 的界面力。 根据表面活性剂溶于水时亲水基团所表现出来的电性,可把表面活性剂分为阴离子、阳 离子、中性及两性表面活性剂。 螯合剂和溶液中的某些金属离子如 Ca2+、Mg2+等形成稳定的螯合体,从而使洗涤剂具有 抗硬水性的功能,具体到镜片清洗时,又可和镜片表面的某些含 Ca2+、Mg2+的物质化合 而达到清洗作用。 4 使用相关说明 某些助剂的加入,再起到以下作用: 缓冲作用:使洗涤剂的 PH 值能维持稳定。 对金属的抗腐蚀作用。 能增加洗涤剂的乳化能力和乳化稳定性。 可使溶液具有很好的悬浮能力和稳定悬浮系统的能力,可防止污垢再次沉降。 表面活性剂、螫合剂、助剂的选择原则:(1)组成的洗涤剂具有较强的清洗能力;(2)化学性 质柔和,不损伤被洗物;(3)组分之间不发生化学作用而使组分失效;(4)具有良好的漂清性。 配制洗涤液的使用温度及浓度应由具体实验确定。三氯乙烯的作用是通过对它上盘胶、蜡、 沥青的溶解作用而达到清洗目的。 . . . .

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