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超声波清洗技术应用

深圳市科泰超声自动化设备有限公司是一家集研发、设计、制造、销售及服务于一体的专业生产表面处理设备的大型高新技术企业。

公司主营超声波清洗设备、纯水设备、制冷设备、电镀设备、超声波焊接设备、自动化环保设备等，产品广泛应用于电子、机械、汽车、航空、钟表、玻璃、化纤、光学、珠宝、轴承等行业，产品畅销国内外，深受用户好评。

公司曾经获得“中国洗净工程技术协会会员”、深圳市“重合同守信用企业”深圳“优秀企业”荣誉称号等。公司执行ISO9001：2000国际质量管理体系认证，响应联合国计划开发署“淘汰ODS物质”号召，研制、开发与国际先进技术同步的环保产品。公司目前拥有专业的技术人才，成熟的市场渠道，良好的企业声誉。今后公司将竭诚为各界客户提供出色的产品和服务。

科泰始终秉承“诚信、专业、热忱”的企业理念，本着“科技创新、质量创新、诚信服务”的经营理念，开拓更大的行销渠道，扩大市场占有率，挖掘潜在商机，与合作伙伴们共同发展壮大。

超声波清洗技术的优势正在为越来越多的机械、汽车、电子、五金等行业的表面处理工程师所熟知，它的高清洁度清洗效果、快捷的生产节拍使这项技术的应用于扩展迅速。 进入90年代，超声波清洗技术的性能和应用获得突破；大型的、连续化的超声波清洗设备彻底改变了传统的小型设备形象；化工产品的发展大大丰富了清洗工艺，新的应用于领域不断扩展；

超声波带来更多益于减少环境污染的清洗方案……超声波清洗技术需要重新为人们认识。

1超声波清洗的原理

1.1超声波发生器“他激式”的超声波波发生器(电源)，其作用是通过逆变电路将50Hz的交流电转换成超过2000Hz的高频率的功率输出。所谓“他激式”是指超声波发生器具有完整的电路控制、保护系统，适合于连续工作；与其对应的是“自激式”的电源，电路相对简单，成本低，可靠性差。

1.2超声波换能器上端尾块各下端发射器之间夹着压电晶体(压电陶瓷)，常用的压电陶瓷是钛锆酸铅。当在压电陶瓷两极之间施加电压时，陶瓷的几何尺寸会发生改变，当施加高频交流电压时，陶瓷就驱动换能器整体做高频往复振动，从而发出大功率的超声波。 将一组换能器粘接到一个发射面上，就成为超声矩阵(换能器盒)。 清洗容器(糟)，被清洗的零件需要浸没在槽中的清洗液中以进行清洗。这样就构成一个基本的超声波清洗系统。

1.3超声波的“空化”作用 超声波清洗力主要来源于“空化”作用。直观志讲，当换能器组以相同相位做高频振动时，宛如一个巨大的活塞，当振动的功率足够大时(超过阈值)，这个活塞将液体中拉裂出无数细小的气泡(空化泡)，反向的振动使其迅速破裂，这种空洞产生各破裂的速度如此之快，使其具有极高的运动加速(>200g)和爆破冲击力，而且这种“空化”作用最易在固液交界面上产生，可快速彻底地剥离附着在零件表面的污物。

2超声波设备的工艺条件

2.1设备方面：超声波输出必须达到一定的强度才能产生空化作用，这个强度我们用功率密度来衡量，最低的密度这部份消费需求显现刚性应大于0.35W/cm2，实际应用多采用0.4～0.8W/cm2。频率：工业用超调频电台声波清洗设备的频率通常在16～80KHz之间，常用的频率包括20、25、28、33、和40KHz。

2.2工艺方面：

温度：超声波清洗一般采用中温(40～60℃) 清洗液：清洗液的选择需根据清洗对象选取不同的清洗液。清洗液有水基清洗液和溶剂型的清洗液两大类。 目前水基清洗液得到越来越广的应用：除油可采用碱性、中性或酸性脱脂液；可采用磷酸等弱酸清洗锈及氧化皮。 氟里昂、三氯乙烯、汽油等都是良好的清洗溶剂，但这些物质或污染环境、或毒害人体、或易燃易爆，使用中受到严格限制。一种由法国ATOCHEM出品的ALTENE D6通过了欧洲和美国的环境认证，且性能出色，很有应用价值。

3为什么要采用超声波清洗

与常规的清洗手段相比，超声波清洗具有不可比拟的优势：

I速度快：超声波的清洗时间通常可以在几十秒到几分钟之内完成；

Ⅱ清洁度高；

Ⅲ适合于复杂零件：声波的特性使得零件的孔、狭缝、内壁等都得都良好的处理；

Ⅳ易于采用环保化的清洗手段。

4超声波清洗的实际应用情况 设备可靠性可以满足大生产要求和对零件表面清洁度要求的不断提高这两方面的作用始终奉行防御性的国防政策使得超声波波清洗在电镀前脱脂、抛光后清洗抛光膏、涂装前除油除锈等都是很理想的方法。而且五金制品的零件体积一般较小，采用超声波清洗的设备投资也比较低。

1：电子电器主要清洗开关、集成集成电路、电子线路板、半导体元件、硅片、石英晶体、磁头、磁带、光盘、光导纤维、继电器、电容器、报警器、存储器、液晶显示器、硬盘组非标螺丝件上的焊料、油渍、松脂、防腐剂、石蜡、氧化物、锈等。

2：贵重金属及饰品主要清洗珠宝、项链、玉器、手表、眼镜等涂料、喷漆、复合物等。

3：汽车行业主要清洗气门、点火栓、燃料泵、油箱、蓄电池电极、活塞环、机器操纵盘零件上的油脂、防腐剂、塑料残留物、研磨磨料、石墨等。

4：航空工业主要清洗燃油过滤器、流量控制设备、陀螺仪、人造卫星、航空液压系统上的氧化物、尘土、切屑、锈、碳、水垢等。

5：电镀行业主要清洗游标卡尺、工装夹具、眼镜架、手术器械、牙科工具、五金件、钟表零件、渔具配件等金属结构件的镀前清洗油垢、除锈、磷化物等。

6：印刷、纺织行业主要清洗旋转机、喷丝板、涤纶过滤芯的微孔去污、墨迹、指纹、油、染料等。

7：电力主要清洗路灯、电力计、灯泡、电传机、绝缘子等上的墨迹、油、尘土、锈等。

8：真空离子镀膜主要清洗镜片、树脂片、玻璃、灯饰、工艺美术品等镀膜前清洗和油渍、指纹、尘土，氧化物等。

9：医疗器械主要清洗注射器、吸量管、玻璃容器、心脏起搏器、食道镜、直肠镜、方向镜、人造器官等上的血液、凝胶体、指纹、料理物残留物、蛋白等。

10：精密机械主要清洗丝杠、喷嘴、齿轮、弹簧、轴承、铅框架、制养机械、全封闭压缩机、热交换器、精密阀门上的磨料、铁屑、防锈剂、复合物、冷却油、抛光、氧化物等。

1.化工行业

主要用于化工反应釜(化工对其进行疲劳实验是常见的方式换热器)的降温冷却，及时带走因化学反应而产生的巨大热量从而达到降温(冷却)的目的，用以提高产品质量。

2.塑料产品、塑料容器、食品包装膜、医用包装膜等的制造行业

●塑料产品(电视机、计算机、洗衣机、、冰箱、空调、塑料玩具、汽车塑料配件等等)的注塑工艺中，能否及量具时有效地冷却(降温)，将直接影响产品的外表光洁度及外形合格率，从而影响生产效率，影响生产成本及企业利润。

●塑料容器(吹瓶)及包装膜的生产，则更离不开冷水机(冰水机)。塑料容器在生产过程中如不能及时冷却定型，生产出来的容器将不饱满，壁厚不均，色泽不明亮，甚至无法成型，造成产品品质较低。包装膜的生产中如没有冷水(风)的冷却成型则无法生产出合格地产品。如使用冷水机(冰水机)提供的冷水(风)来冷却，不但能大大提高产品质量，而且还能提高生产效率。

3.电镀液、液压油及机床切削刀具冷却液的冷却

●电镀生产中，电镀液在电镀反应中不段地产生热量，从而使电镀溶液温度逐渐升高，当电镀溶液温度高出工艺的要求时，对生产出的电镀制品表面镀层的牢固度、均匀度、平整度及表微耕机面光洁度有着较大影响。而选择用冷水机(冰水机)提供的冻在电子组件的生产过程中需使组件在特定温度下保持或冷却，电子组件的性能参数才能控制在设计的状态。水来冷却并保持电镀溶液的恒温，将对电镀生产工艺及生产效率有较大提高。

●机床切削刀具冷却液的冷却，刀具刃部温度的控制将直接影响刀具的使用寿命及产品质量。

4.制药行业

制药行业主要用于生产车间温度、湿度的控制及生产原料药过程中反应热的带出

5.电子行业

在电子组件的生产过程中需使组件在特定温度下保持或冷却，电子组件的性能参数才能控制在设计的状态。(螺杆式冷冻机，水冷冷水机，风冷冷水机，半封闭螺杆式冷水机组，开放式工业冷水机组，电镀冷水机，PCB冷水机，冷冻机，制冷设备，风冷箱式冷水机，塑胶工业冷水机/压铸专用冷水机