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上海旌派-如何選擇超聲波清洗機(jī)頻率
點(diǎn)擊次數(shù):1235 更新時(shí)間:2014-08-28

    我國(guó)的工業(yè)在迅速的發(fā)展,到今天為止,精密清洗的工件越來越精細(xì),清潔度要求也越來越高,清洗行業(yè)也面臨著更多更大的難題。在精密清洗的應(yīng)用上(如液晶體、半導(dǎo)體等)使用傳統(tǒng)的頻率(20~40KHz),我們會(huì)發(fā)現(xiàn)不但沒法達(dá)到清洗的要求,而且還可能造成工件的損傷。zui典型的例子就是關(guān)于軍yong電子產(chǎn)品,行業(yè)已明文規(guī)定不允許使用傳統(tǒng)的頻率(20~30KHz)的超聲波清洗。
    一般的來講,光學(xué)光電子清洗、線路板清洗等多采用40KHZ的頻率,清洗五金、機(jī)械、汽摩、壓縮機(jī)等行業(yè)的清洗多采用28KHZ頻率的清洗機(jī)。其實(shí)在一些歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家,已通過選用高頻(80KHz或以上頻率,有的已經(jīng)達(dá)到200K或400K)使這個(gè)問題得到了解決。那么為什么高頻清洗能避免對(duì)工件的損傷呢?大家都知道超聲波清洗的基本原理是基于液體的空化效應(yīng)。事實(shí)上空化效應(yīng)的強(qiáng)度直接跟頻率有關(guān),頻率越高,空化氣泡越小,空化強(qiáng)度越弱,且其減弱的程度非常大。舉例說,如將25KHz時(shí)的空化強(qiáng)度比作1,40KHz時(shí)的空化強(qiáng)度則為1/8,到了80KHz時(shí),空化強(qiáng)度就降到0.02。所以如果頻率選擇正確,超聲波損傷工件的問題就不存在了。
    這里必須區(qū)分二個(gè)概念:超聲波的功率和頻率。在精密清洗中,當(dāng)一定頻率的超聲清洗后達(dá)不到清潔的效果時(shí),如果工件上要去除的雜質(zhì)顆粒較大,可能是超聲功率不足,增加超聲功率就可解決該問題;但如果工件上要去除的雜質(zhì)顆粒非常小,那么無論功率怎么增大,都無法達(dá)到清潔的要求。從物理上分析其原因:當(dāng)液體流過工件表面時(shí),會(huì)形成一層粘性膜。低頻時(shí)該層粘性膜很厚,小顆粒埋藏在里面,無論超聲的強(qiáng)度多大,空化氣泡都無法與小顆粒接觸,故無法把小顆粒除去;而當(dāng)超聲頻率升高時(shí),粘性膜的厚度就會(huì)減少,空化泡就可以接觸到小顆粒,將它們從工件表面剝落。由此可見,低頻的超聲清除大顆粒雜質(zhì)的效果很好,但清除小顆粒雜質(zhì)效果很差。相對(duì)而言,高頻超聲對(duì)清除小顆粒雜質(zhì)則特別有效。
    在精密清洗的應(yīng)用上,高頻超聲波清洗機(jī)已經(jīng)成為一種標(biāo)準(zhǔn),所以超聲頻率的選擇對(duì)清洗的效果有決定性的影響.高頻清洗機(jī)也越來越受到用戶的認(rèn)可。
    超聲空化閥值和超聲波的頻率有密切關(guān)系,頻率越高,空化閥越高。超聲波清洗機(jī)換句話說,頻率低,空化越容易產(chǎn)生,而且在低頻情況下液體受到的壓縮和稀疏作用有更長(zhǎng)的時(shí)間間隔,使氣泡在崩潰前能生長(zhǎng)到較大的尺寸,增高空化強(qiáng)度,有利于清洗作用。所以低頻超聲清洗適用于大部件表面或者污物和清洗件表面結(jié)合度高的場(chǎng)合。但易腐蝕清洗件表面,不適宜清洗表面光潔度高的部件,而且空化噪音大。40 KHZ左右的頻率,在相同聲強(qiáng)下,產(chǎn)生的空化泡數(shù)量比頻率為20KHZ時(shí)多,穿透力較強(qiáng),宜清洗表面形狀復(fù)雜或有盲孔的工件,空化噪音較小,但空化強(qiáng)度較低,適合清洗污物與被清洗件表面結(jié)合力較弱的場(chǎng)合。高頻超聲清洗適用于計(jì)算機(jī),微電子元件的精細(xì)清洗;兆赫超聲清洗適用于集成電路芯片、硅片及波薄膜的清洗,能去除微米、亞微米級(jí)的污物而對(duì)清洗件沒有任何損傷。因此從清洗效果及經(jīng)濟(jì)性考慮,頻率一般選擇在20—130KHZ范圍,當(dāng)然正確選擇頻率至關(guān)重要,而具體合適的工作頻率的選取需要做一定的實(shí)驗(yàn)取得。