影響超聲波清洗效果的幾大因素

超聲清洗的物理機(jī)制主要是超聲空化，所以要達(dá)到良好的清洗效果必須選擇適當(dāng)?shù)穆晫W(xué)參數(shù)和清洗劑的物理化學(xué)性質(zhì)。超聲波清洗廣泛應(yīng)用于表面噴涂處理行業(yè)、機(jī)械行業(yè)、電子行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、半導(dǎo)體行業(yè)、鐘表首飾行業(yè)、光學(xué)行業(yè)、紡織印染行業(yè)。

標(biāo)準(zhǔn)超聲波清洗設(shè)備由超聲波發(fā)生器(超聲波電源)、換能器及其它的輔助系統(tǒng)三部分組成，但超聲波清洗效果的影響因素卻是多方面的。之前我們介紹了《超聲波清洗效果的影響因素——被清洗件的形狀及放置位置》和《如何提高超聲波清洗效果——清洗液影響因素》，下面主要介紹影響超聲波清洗效果的幾大因素。
 
1、聲強(qiáng)

聲強(qiáng)愈高，空化愈強(qiáng)烈。但聲強(qiáng)過(guò)大會(huì)產(chǎn)生大量氣泡增加散射衰減，同時(shí)聲強(qiáng)增大會(huì)增加非線性衰減，而減弱遠(yuǎn)離聲源地方的清洗效果。

2、頻率

頻率越高空化閾愈高，也就是說(shuō)要產(chǎn)生聲空化，頻率愈高，所需要的聲強(qiáng)愈大。例如在水中要產(chǎn)生空化，在400kHz時(shí)所需要的功率要比在10kHz時(shí)大10倍。一般采用的頻率范圍是20—40kHz。低頻空化強(qiáng)度高，適用于大清洗件表面及污物與清洗件表面結(jié)合強(qiáng)度高的場(chǎng)合，但不易穿透深孔和表面形狀復(fù)雜的部件，且噪聲大；較高頻率雖然空化強(qiáng)度較弱，但噪聲小，適用于較復(fù)雜表面形狀、狹縫及污物與清洗件表面結(jié)合力弱的清洗。

3、聲場(chǎng)分布

穩(wěn)定的混響場(chǎng)對(duì)清洗有利，如果清洗槽中有駐波聲場(chǎng)，則因聲壓分布不均勻，清洗件得不到均勻的清洗。因此，在可能的條件下，槽的幾何形狀要選擇適合于建立混合聲場(chǎng)的形狀。除此以外，可以采用雙頻、多頻和掃頻工作方式以避免清洗“死區(qū)”。

4、粘滯系數(shù)

粘滯系數(shù)大的液體難于產(chǎn)生空化，而且傳播損失也加大，不利于清洗。

5、蒸汽壓

蒸汽壓低，空化閾高，產(chǎn)生的空泡少，但空泡閉合時(shí)產(chǎn)生的沖擊力大。反之，蒸汽壓高，易于空化，但空化強(qiáng)度下降。

6、表面張力

液體的表面張力大，空化強(qiáng)度高，但不易于產(chǎn)生空化。

7、液體中所含氣體的種類

氣體的比熱容越大，空化強(qiáng)度越高。因此，使用單原子氣體，如氦、氖和氬，比使用雙原子氣體，如氮和氧要好。
 
此外，清洗液不流動(dòng)時(shí)對(duì)空化有利，但清洗液不經(jīng)過(guò)濾循環(huán)，則污物會(huì)重新沉積于清洗件表面，故需流動(dòng)，但不應(yīng)流動(dòng)過(guò)快。