超聲波清洗技術(shù)的優(yōu)勢正在為越來越多的機(jī)械、汽車、電子、五金等行業(yè)的表面處理工程師所熟知，她的高清潔度清洗效果、快捷的生產(chǎn)節(jié)拍使這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用于擴(kuò)展迅速。

進(jìn)入90年代，超聲波清洗技術(shù)的性能和應(yīng)用獲得突破；大型的、連續(xù)化的超聲波清洗設(shè)備徹底改變了傳統(tǒng)的小型設(shè)備形象；化工產(chǎn)品的發(fā)展大大豐富了清洗工藝，新的應(yīng)用于領(lǐng)域不斷擴(kuò)展；

超聲波帶來更多益于減少環(huán)境污染的清洗方案……超聲波清洗技術(shù)需要重新為人們認(rèn)識。

1 超聲波清洗的原理

1.1 超聲波發(fā)生器

框圖的下方構(gòu)成“他激式”的超聲波波發(fā)生器（電源），其作用是通過逆變電路將50Hz的交流電轉(zhuǎn)換成超過2000Hz的高頻率的功率輸出。所謂“他激式”是指超聲波發(fā)生器具有完整的電路控制、保護(hù)系統(tǒng)，適合于連續(xù)工作；與其對應(yīng)的是“自激式”的電源，電路相對簡單，成本低，可靠性差。

1.2 超聲波換能器

上端尾塊各下端發(fā)射器之間夾著壓電晶體（壓電陶瓷），常用的壓電陶瓷是鈦鋯酸鉛。當(dāng)在壓電陶瓷兩極之間施加電壓時(shí)，陶瓷的幾何尺寸會發(fā)生改變，當(dāng)施加高頻交流電壓時(shí)，陶瓷就驅(qū)動(dòng)換能器整體做高頻往復(fù)振動(dòng)，從而發(fā)出大功率的超聲波。將一組換能器粘接到一個(gè)發(fā)射面上，就成為超聲矩陣（換能器盒）。

框圖的上方是清洗容器（糟），被清洗的零件需要浸沒在槽中的清洗液中以進(jìn)行清洗。這樣就構(gòu)成一個(gè)基本的超聲波清洗系統(tǒng)。

1.3 超聲波的“空化”作用

超聲波清洗力主要來源于“空化”作用。直觀志講，當(dāng)換能器組以相同相位做高頻振動(dòng)時(shí)，宛如一個(gè)巨大的活塞，當(dāng)振動(dòng)的功率足夠大時(shí)（超過閾值），這個(gè)活塞將液體中拉裂出無數(shù)細(xì)小的氣泡（空化泡），反向的振動(dòng)使其迅速破裂，這種空洞產(chǎn)生各破裂的速度如此之快，使其具有極高的運(yùn)動(dòng)加速（>200g）和爆破沖擊力，而且這種“空化”作用最易在固液交界面上產(chǎn)生，可快速徹底地剝離附著在零件表面的污物。

2 超聲波設(shè)備的工藝條件

要過到有效的清洗，需要滿足一定的工藝條件

2.1 設(shè)備方面：

功率刻度：

超聲波輸出必須達(dá)到一定的強(qiáng)度才能產(chǎn)生空化作用，這個(gè)強(qiáng)度我們用功率密度來衡量，最低的密度應(yīng)大于0.35W/cm2，實(shí)際應(yīng)用多采用0.4～0.8W/cm2。

頻率：工業(yè)用超聲波清洗設(shè)備的頻率通常在16～80KHz之間，常用的頻率包括20、25、28、33、和40KHz。

2.2 工藝方面：

溫度：超聲波清洗一般采用中溫（40～60℃）

清洗液：清洗液的選擇需根據(jù)清洗對象選取不同的清洗液。清洗液有水基清洗液和溶劑型的清洗液兩大類。

目前水基清洗液得到越來越廣的應(yīng)用：除油可采用堿性、中性或酸性脫脂液；可采用磷酸等弱酸清洗銹及氧化皮。

氟里昂、三氯乙烯、汽油等都是良好的清洗溶劑，但這些物質(zhì)或污染環(huán)境、或毒害人體、或易燃易爆，使用中受到嚴(yán)格限制。一種由法國ATOCHEM出品的ALTENED6通過了歐洲和美國的環(huán)境認(rèn)證，且性能出色，很有應(yīng)用價(jià)值。

2.3 為什么要采用超聲波清洗

與常規(guī)的清洗手段相比，超聲波清洗具有不可比擬的優(yōu)勢：

I速度快：超聲波的清洗時(shí)間通常可以在幾十秒到幾分鐘之內(nèi)完成；

Ⅱ清潔度高；

Ⅲ適合于復(fù)雜零件：聲波的特性使得零件的孔、狹縫、內(nèi)壁等都得都良好的處理；

Ⅳ易于采用環(huán)?；那逑词侄?。

3 超聲波清洗的實(shí)際應(yīng)用情況

設(shè)備可靠性可以滿足大生產(chǎn)要求和對零件表面清潔度要求的不斷提高這兩方面的作用使得超聲波波清洗在電鍍前脫脂、拋光后清洗拋光膏、涂裝前除油除銹等都是很理想的方法。而且五金制品的零件體積一般較小，采用超聲波清洗的設(shè)備投資也比較低。