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1、超声波清洗机发展史超声波清洗机技术已有30多年的历史，日本在25年前就开始使用，但一个误解一直困扰着这项技术，使人们怀疑超声波清洗器的效果。传统的超声波清洗器理论认为，气泡起到了清洗的作用。柴野佳英经过反复试验发现，事实上，气泡只是由超声波的强力粗密波引起的单纯的气体爆发而已，它反而会抑制甚至消除超声波清洗器的清洗力，真正发挥清洗作用的是真空的气穴。这一发现实现了超声波清洗器领域的革命性突破。1987年，柴野佳英发表了超声波清洗器的基本理论，为了区别于传统理论，他把自己的研究成果称为“柴野理论”，以此为基础的超声波清洗器技术定义为新超声波清洗器技术。他根据这一理论研制的超声波清洗器设备，清洗效
2、果大大优于同类产品，能够成功地控制气穴现象的发生位置、发生密度、发生效率和冲击力。其他同业厂家花25分钟仍然无法很好地清洗去掉焊接毛刺，用昴星团的清洗设备在6秒钟内就可去除；其他同业厂家设备花2小时仍然无法去除的密着部分焊剂，昴星团可以在2分钟内去除，并确保不损坏被加工物。 “昴星团”的诞生谈起从事超声波清洗机研究的历程，柴野佳英显得特别兴奋。1970年，柴野佳英从日本国立福岛工业高等专科学校电气工程专业毕业后，就职于蛇目缝纫机工业技术研究所。1975年，他进入了一家工业清洗公司，当时刚刚开始有超声波清洗器，但大量使用三氯乙烯、氟里昂等有毒有害的化学溶剂作为清洗介质，对环境的污染相当严重。当时
3、日本工业正处在高速发展期，大量工业废水排放到河流，很多人因为饮用了受污染的水而得病，尤其是一些残疾人因为迫于生计从事有毒有害的工作而过早死亡。柴野佳英目睹这一切，强烈社会责任感使他下定决心要用环保技术造福人类，他说：“世界养育了我，我有义务为世界作贡献！”从此他走上了研究环保超声波清洗器的道路。 一个偶然的因素促使他发现了超声波清洗机的奥妙。当时由于缺乏资金，一切都只能因陋就简，试验设备更是无从谈起。由于超声波清洗机槽大多采用不锈钢制成，无法从侧面观察超声波在介质中产生的状况，而柴野佳英因为缺钱，买了一个透明塑料鱼缸代替，这样很容易观察到清洗槽里的变化。他发现，放置在鱼缸底部的超声波发生器产生
4、的很多气泡不断上升，一个大气泡变成两个小气泡，最后炸开来。传统的超声波清洗器原理就是通过超声波在液体介质中传播产生气泡，再通过气泡爆炸产生的力量来起到清洗物体表面的效果。然而因为气泡里有空气存在，爆炸产生的力量有限，因此清洗效果不理想。柴野佳英通过反复试验，不断改进，终于研制成了新型的超声波清洗器装置，使气泡成为真空的气穴，从而纠正了长期以来人们对超声波清洗器技术的误解。他还尝试用水代替以前超声波清洗器常用的氟里昂等有毒有害介质，向环保的目标更迈进了一步，1993年此项发明获得“美国环境保护局（EPA）保护臭氧层环境保护奖”。他发明的清洗力数字计测器，可随时计测超声波的音压和气穴冲击力，从而将
5、清洗装置调整到最佳状态。 超声波清洗机技术已有这么长的历史，证明其技术是可靠的，超声波清洗机技术一定会有好的发展。经研究证明：超声波作用于液体中时，液体中每个气泡的破裂会产生能量极大的冲击波，相当于瞬间产生几百度的高温和高达上千个大气压，这种现象被称之为“空化作用”，超声波清洗正是用液体中气泡破裂所产生的冲击波来达到清洗和冲刷工件内外表面的作用。 第二超声波在液体中传播，使液体，与清洗槽在超声波频率下一起振动，液体与清洗槽振动时有自己固有频率，这种振动频率是声波频率，所以人们就听到嗡嗡声。还有其它不清楚的，可以发邮件来问 ,尽我所能。1 定义什么是超声波：波可以分为三种，即次声波、声波、超声波
6、。次声波的频率为20Hz以下；声波的频率为20Hz20kHz；超声波的频率则为20kHz以上。其中的次声波和超声波一般人耳是听不到的。超声波由于频率高、波长短，因而传播的方向性好、穿透能力强，这也就是为什么设计制作超声波清洗机的原因。超声波清洗机工作原理超声波清洗机的工作原理是怎样的呢？下面就为大家介绍下其工作的主要环节和步骤，超声波清洗机如何工作的原理及知识。超声波清洗机原理主要是将换能器，将功率超声频源的声能，并且要转换成机械振动，通过清洗槽壁使之将槽子中的清洗液辐射到超声波。由于受到辐射的超声波，使之槽内液体中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动。 当声压或者声强受到压力到达一定程度时
7、候，气泡就会迅速膨胀，然后又突然闭合。在这段过程中，气泡闭合的瞬间产生冲击波，使气泡周围产生1012-1013pa的压力及局调温，这种超声波空化所产生的巨大压力能破坏不溶性污物而使他们分化于溶液中，蒸汽型空化对污垢的直接反复冲击。 一方面破坏污物与清洗件表面的吸附，另一方面能引起污物层的疲劳破坏而被驳离，气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗，污层一旦有缝可钻，气泡立即“钻入”振动使污层脱落，由于空化作用，两种液体在界面迅速分散而乳化，当固体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时，油被乳化、固体粒子自行脱落，超声在清洗液中传播时会产生正负交变的声压，形成射流，冲击清洗件，同时由于非线性效应会产生声流和
8、微声流，而超声空化在固体和液体界面会产生高速的微射流，所有这些作用，能够破坏污物，除去或削弱边界污层，增加搅拌、扩散作用，加速可溶性污物的溶解，强化化学清洗剂的清洗作用。由此可见，凡是液体能浸到且声场存在的地方都有清洗作用，其特点适用于表面形状非常复杂的零件的清洗。尤其是采用这一技术后，可减少化学溶剂的用量，从而大大降低环境污染。2 超声波如何完成清洗工作超声波清洗是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。目前所用的超声波清洗机中，空化作用和直进流作用应用得更多。（1）空化作用：空化作用就是超声波以每秒两万次以
9、上的压缩力和减压力交互性的高频变换方式向液体进行透射。在减压力作用时，液体中产生真空核群泡的现象，在压缩力作用时，真空核群泡受压力压碎时产生强大的冲击力，由此剥离被清洗物表面的污垢，从而达到精密洗净目的。 在超声波清洗过程中，肉眼能看见的泡并不是真空核群泡，而是空气气泡，它对空化作用产生抑制作用降低清洗效率。只有液体中的空气气泡被完全脱走，空化作用的真空核群泡才能达到最佳效果。（2）直进流作用：超声波在液体中沿声的传播方向产生流动的现象称为直进流。声波强度在0.5W/cm2时，肉眼能看到直进流，垂直于振动面产生流动，流速约为10cm/s。通过此直进流使被清洗物表面的微油污垢被搅拌，污垢表面的清
10、洗液也产生对流，溶解污物的溶解液与新液混合，使溶解速度加快，对污物的搬运起着很大的作用。（3）加速度：液体粒子推动产生的加速度。对于频率较高的超声波清洗机，空化作用就很不显著了，这时的清洗主要靠液体粒子超声作用下的加速度撞击粒子对污物进行超精密清洗。1、概况：一定频率范围内的声波作用于液体介质内可起到清洗工件的作用，这一清洗技术自问世以来，受到了各行各业的普遍关注。超声波清洗的运用极大地提高了工作效率和清洗效果，以往，清洗死角、盲孔和难以触及的藏污纳垢一直使人们备感茫然，超声波清洗的开发和运用使这一工作变得轻而易举。近年来，随着电子技术的日新月异，超声波清洗也同我们日常工作密不可分，超声波清洗
11、机经过了几代的演变，技术更加先进，效果更加显著，同样，它的价格也越来越多的被社会所接受,在各行各业中逐渐被广泛运用。 超声波是以每秒4万6千次的振动在液体中传导，由于超声波是一种压缩纵波，在推动介质的使用下会使液体中压力变化而产生无数微小真空气泡，造成空穴效应，当气泡受压爆破时，会产生强大的冲击力，同时超声波还有乳化中和作用能更有效防止被清洗掉的油污重新附在被清洗物体上。2、应用范围：在所有的清洗方式中，超声波清洗是效率最高、效果最好的一种，之所以超声波清洗能够达到如此的效果，是与它独特的工作原理和清洗方法密切相关的。我们知道，在生产和生活当中，需要清洁的东西很多，需要清洗的种类和环节也很多，
12、如：物件的清除污染物，疏通细小孔洞，常见的手工清洗方法对异型物件以及物件隐蔽处无疑无法达到要求，即使是蒸汽清洗和高压水射流清洗也无法满足对清洁度较高的需求，超声波清洗对物件还能达到杀灭细菌、溶解有机污染物、防止过腐蚀等，因此，超声波清洗被日益广泛应用于各行各业： （1）机械行业：防锈油脂的去除；量具的清洗；机械零部件的除油除锈；发动机、化油器及汽车零件的清洗；过滤器、滤网的疏通清洗等。 （2）表面处理行业：电镀前的除油除锈；离子镀前清洗；磷化处理；清除积炭；清除氧化皮；清除抛光膏；金属工件表面活化处理等。 （3）仪器仪表行业：精密零件的高清洁度装配前的清洗等。 （4）电子行业：印刷线路板除松香
13、、焊斑；高压触点等机械电子零件的清洗等。 （5）医疗行业：医疗器械的清洗、消毒、杀菌、实验器皿的清洗等。 （6）半导体行业：半导体晶片的高清洁度清洗。 （7）钟表首、饰行业：清除油泥、灰尘、氧化层、抛光膏等。 （8）化学、生物行业：实验器皿的清洗、除垢。 （9）光学行业：光学器件的除油、除汗、清灰等。 （10）纺织印染行业：清洗纺织锭子、喷丝板等。 （11）石油化工行业：金属滤网的清洗疏通、化工容器、交换器的清洗等。3、超声波清洗的优点：相比其它多种的清洗方式，超声波清洗机显示出了巨大的优越性。尤其在专业化、集团化的生产企业中，已逐渐用超声波清洗机取代了传统浸洗、刷洗、压力冲洗、振动清洗和蒸气
14、清洗等工艺方法。超声波清洗机的高效率和高清洁度，得益于其声波在介质中传播时产生的穿透性和空化冲击波。所以很容易将带有复杂外形、内腔和细空的零部件清洗干净，对一般的除油、防锈、磷化等工艺过程，在超声波作用下只需两三分钟即可完成，其速度比传统方法可提高几倍到几十倍，清洁度也能达到高标准，这在许多对产品表面质量和生产率要求较高的场合，更突出地显示了用其它处理方法难以达到或不可取代的结果。 归纳其优点如下： （1）清洗速度快，清洗效果好，清洁度高，工件清洁度一致，对工件表面无损伤。 （2）不须人手接触清洗液，安全可靠对深孔、细缝和工件隐蔽处亦清洗干净。 （3）节省溶剂、热能、工作场地和人工等。 (4)
15、 清洗精度高，可以强有力的清洗微小的污渍颗粒。4、注意事项：(1)超声波清洗机电源及电热器电源必须有良好接地装置。 (2)超声波清洗机严禁无清洗液开机，即清洗缸没有加一定数量的清洗液，不得合超声波开关。 (3)有加热设备的清洗设备严禁无液时打开加热开关。 (4)禁止用重物(铁件)撞击清洗缸缸底，以免能量转换器晶片受损。 (5)超声波发生器电源应单独使用一路220V/50Hz电源并配装2000W以上稳压器。 (6)清洗缸缸底要定期冲洗，不得有过多的杂物或污垢。 (7)每次换新液时，待超声波起动后，方可洗件。一、功率的选择超声清洗效果不一定与（功率清洗时间）成正比，有时用小功率，花费很长时间也没有
16、清除污垢。而如果功率达到一定数值，有时很快便将污垢去除。若选择功率太大，空化强度将大大增加，清洗效果是提高了，但这时使较精密的零件也产生蚀点，得不偿失，而且清洗缸底部振动板处空化严重，水点腐蚀也增大，在采用三氯乙烯等有机溶剂时，基本上没有问题，但采用水或水溶性清洗液时，易于受到水点腐蚀，如果振动板表面已受到伤痕，强功率下水底产生空化腐蚀更严重，因此要按实际使用情况选择超声功率。二、频率的选择超声清洗频率从十几kHz到100kHz之间，在使用水或水清洗剂时由空穴作用引起的物理清洗力显然对低频有利，一般使用15-30kHz左右。对小间隙、狭缝、深孔的零件清洗，用高频（一般40kHz以上）较好，甚至几百kHz。对钟表零件清洗时，用400kHz。若用宽带调频清洗，效果更良好。三、清洗笼的使用在清洗小零件物品时，常使用网笼，
