超聲波清洗基礎(chǔ)理論和影響因素

現(xiàn)如今大多數(shù)行業(yè)的常規(guī)清潔技術(shù)是使用氯化和氟化溶劑的蒸汽脫脂，長期以來一直是大多數(shù)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，但為了地球生態(tài)的利益，正在逐步淘汰。與此同時，清潔要求卻在不斷提高。清潔度已成為許多過去從未有過的行業(yè)的重要問題。所以超聲波技術(shù)應(yīng)運而生，超聲波能量現(xiàn)在廣泛用于清潔應(yīng)用，以加快和增強替代化學(xué)品的清潔效果。

什么是超聲波

超聲波是一門超越人類聽覺極限的聲波科學(xué)。聲波的頻率決定了它的音調(diào)或音高。低頻產(chǎn)生低音或低音。高頻產(chǎn)生高音或高音。超聲波是一種音調(diào)高到人耳聽不到的聲音。高于 18 千赫茲的頻率通常被認(rèn)為是超聲波。用于超聲波清洗的頻率范圍從每秒 20,000 次循環(huán)或千赫 (KHz) 到超過 100,000 KHz。工業(yè)清潔常用的頻率是 20 KHz 和 50KHz 之間的頻率。50KHz 以上的頻率更常用于小型桌面超聲波清潔器，例如珠寶店和牙科診所中的超聲波清潔器。

超聲波清潔的原理

在空氣和大多數(shù)固體等彈性介質(zhì)中，隨著聲波的傳播，存在連續(xù)的過渡。在水和大多數(shù)液體等非彈性介質(zhì)中，只要聲音的幅度或“響度"相對較低，就會出現(xiàn)連續(xù)過渡。然而，隨著幅度的增加，稀薄區(qū)域中的負(fù)壓幅度最終變得足以導(dǎo)致液體由于負(fù)壓而破裂，從而導(dǎo)致稱為空化的現(xiàn)象。聲波能量的機械效應(yīng)有助于加速溶解和置換顆粒。正如它有利于清潔一樣，超聲波也有利于沖洗過程。通過超聲波沖洗可以快速*地去除殘留的清潔化學(xué)品。在通過溶解去除污染物時，溶劑必須與污染物接觸并溶解。清潔活動僅發(fā)生在清潔化學(xué)品和污染物之間的界面處。

影響清洗的因素

工藝參數(shù)超聲波清洗工藝的有效應(yīng)用需要考慮許多參數(shù)。雖然時間、溫度和化學(xué)物質(zhì)在超聲波清洗中仍然很重要，就像在其他清洗技術(shù)中一樣，但為了最大限度地提高過程的有效性，還必須考慮其他因素。尤其重要的是那些影響液體中超聲空化強度的變量。氣蝕清洗液的空化顯然對超聲波清洗過程的成功非常重要。幾個變量影響空化強度。溫度是空化強度時要考慮的最重要的單個參數(shù)。這是因為影響空化強度的許多液體特性都與溫度有關(guān)。溫度的變化導(dǎo)致粘度、氣體在液體中的溶解度、溶解氣體在液體中的擴散速率和蒸氣壓的變化，所有這些都會影響空化強度。

超聲波能量可以顯著提高許多浸沒式清潔和漂洗過程的速度和效率。它特別有利于提高當(dāng)今的水性清潔化學(xué)品的有效性，事實上，在許多應(yīng)用中，它對于達(dá)到所需的清潔度水平是必要的。使用超聲波，水性化學(xué)物質(zhì)通常可以提供超過以前使用溶劑所獲得的結(jié)果。超聲波不是未來的技術(shù)——它在很大程度上是今天的技術(shù)。