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2016/03/10
[超音波]超音波洗淨簡介
超音波洗淨機的清洗劑
選用合適的清洗劑，對於超音波清洗效果具有很大影響。由於超音波清洗的原理主要是氣泡空化作用，所以選擇清洗劑時除了依據被清洗物本身的材質，油垢或機械雜質的主要組成外。還必須考慮選擇的清洗劑粘度要小，表面張力要小，以利於清洗劑的空化。在清洗質量要求嚴格的情況下，還常常採用幾種不同的清洗劑，分槽或一次進行超音波清洗，而每種清洗劑的作用各有不同。如光學零件的清洗先採用了三氯乙烯，氫氧化鈉水溶液，合成洗滌劑，水和酒精等各種清洗劑。如半導體器件的清洗採用了丙酮，1#混合清洗劑，2#混合清洗劑和離子水等等。經多種清洗劑的多次清洗，被清洗物的表面達到了預期的效果。
超音波清洗的方式
最常見的超音波清洗形式是槽內浸洗，即將物件浸入盛有清洗劑的超音波清洗槽內，超音波換能器產生的超聲振動由清洗槽底輻射至清洗劑內進行清洗。這對於中小型製件尤為適宜。對於尺寸和重量都較大的物件可採用局部清洗法，即將物件局部侵入清洗液進行清洗，待清洗完畢後再將未經清洗的部分浸入清洗劑進行清洗，直到完全洗遍。
另一種方法是根據大型物件的形狀和局部清洗的部位要求，將超音波換能器設計成特殊形狀來實現局部清洗。對於清洗要求嚴格的物件採用幾種不同清洗劑，分槽依次進行超音波清洗。此外，還可與其它清洗方法配合清洗，如電子元件的清洗是加熱侵洗和超音波清洗配合使用。對於油脂特稠，特厚的製件，也常常先用加熱侵洗或高溫噴洗，然後在用超音波清洗的多步清洗法。對於幾何形狀過分複雜，如有大小不等的孔穴凹角的製件，可採用多頻率清洗，即在幾種不同的超音波頻率作用下進行清洗。
超音波清洗的頻率
引入清洗劑的超聲振動頻率，對於洗淨的效果有很大影響，這是由於超音波頻率獨有空化作用影響很大的緣故。一般採用20KHz左右。在20KHz左右空化作用易於產生，洗淨效果較為明顯。但對於表面光潔度要求很高，具有較小直徑的孔或狹縫的製件，宜用波長較短、能量集中的高頻洗淨機清洗，有時頻率可達800KHz左右。但高頻的超聲振動在清洗劑中衰減較大，作用距離較短、空化強度也較弱，清洗效率較低，而且由於高頻的方向性而產生的“陰影”區使製件的有些部位清洗不到。在使用無頻率跟踪的超音波洗淨裝置是，需要經常調節發生器的頻率旋鈕，使其輸出信號的頻率與換能器的固有振動頻率保持一致，此時空化最強，在透明的清洗劑中可以看到有很多白色聚流，以手探試，有如針刺感覺。
為了提高超音波清洗效率，往往採用較高的功率密度。但太高的功率密度會由於空化作用強而引起對物件表面的侵蝕（即空化腐蝕），是物件受損，這對於具有各類鍍層或鋁層及鋁合金製件尤為突出。過分的提高功率密度還由於飽和作用也無效果。對於油污嚴重、形狀複雜的功率密度也較大，在以水或酒精燈清洗漂洗時功率密度可以取小一些。
超音波清洗的溫度
由於清洗劑的空化作用與其溫度有關，溫度升高有利於空化，但隨之蒸氣壓也相應增加，超過一定的溫度反而使空化作用降低，因此必須保持一定的溫度範圍，如水溶劑清洗劑一般在45℃左右，三氯乙烯清洗劑在75℃左右，水則為60℃左右，對於易蒸發依然的清洗劑不宜溫度太高。
超音波清洗的時間
超音波清洗的效果和質量與超音波清洗的時間有關，時間太短不能達到洗淨的質量要求。但時間太長不僅效率低，而且由於物件表面發生空化腐蝕而影響質量。油污嚴重，形狀複雜的物件洗淨時間長一些。具有各類鍍層的物件，鋁及鋁合金物件清洗時間不宜過長。表面光潔度較好的物件一般情況下油污相對小些，洗淨時間也不宜過長，具體洗淨時間的確定必須經過實驗而定。
超音波清洗的物件
為了提高清洗效果，保證超音波洗淨裝置的正常使用，被清洗物在清洗槽內的位置是值得注意的。
①避免將物件直接壓在超聲振動的輻射面上，以致輻射面不能發生預期的振動，而使洗淨裝置達不到正常的工作狀態。這對於重量較大的物件尤為重要。物件應採用治具承載於清洗槽內並儘量接近輻射面。
②須將重點清洗部位對準振板。
③應考慮被洗下的污物能順利地排出清洗槽。
④要便於清洗劑在清洗槽內對流，在採用清洗劑循環使用和不斷補充時，進液速度不宜太快，否則由於補入的清洗劑內含氣較多，會減弱空化作用。
⑤對於盲孔的清洗，應先在盲孔內灌滿清洗劑，然後將盲孔向下對準振板，在洗淨過程中，必須一直保持孔內充滿清洗劑，才能取得顯著的效果。
⑥有些物件採用超音波洗淨時應先退磁，否則殘存的鐵屑不易消除。
超音波洗淨流程
一般來說，洗淨流程依被清洗物的洗淨難易程度及洗淨數量而作變化，主要洗淨流程如下：
1熱清洗法：目的是將物件上的污染物軟化、分離、溶解。
2超音波洗淨：利用超音波產生的強烈空化作用振動將物件表面的污垢剝離脫落，同時還可以將油脂性的污物分解、乳化。
3冷漂洗：利用流動的淨水將已脫落但還浮在物件表面的污物沖洗乾淨。
4超音波漂洗：溶劑為乾淨的清水，物件浸入後，利用超音波將浮在物件各邊、角及孔隙處污物清洗乾淨。
5熱淨水及冷淨水漂洗：進一步去除懸附在物件表面上的污物微粒。