超聲波清洗液的選擇、超聲波清洗液的制備方法、超聲波清洗液的制備時間等因素
選擇合適的清洗液對超聲波清洗效果有很大的影響。由于超聲波清洗的機理主要是空化,除了物質的主要成分、油垢或機體本身的機械雜質外,所選清洗液的粘度和表面張力必須考慮較小,以利于清洗液的空化。在對清洗質量要求嚴格的情況下,超聲波清洗往往采用幾種不同的清洗液在不同的槽中或依次進行,每種清洗液的作用也不盡相同。例如,三氯乙烯、氫氧化鈉水溶液、合成洗滌劑、水和酒精先后用于光學部件的清洗,丙酮和1*混合清洗液用于半導體器件的清洗,2*混合清洗液和去離子水,等多種清洗液多次清洗后,零件表面達到了預期效果
超聲波清洗最常見的形式是浸泡在槽中,即零件浸泡在含有清洗液的超聲波清洗槽中,超聲換能器產(chǎn)生的超聲振動從清洗槽底部輻射到清洗液中清洗。這特別適用于中小型零件。對于尺寸和重量較大的零件,可采用局部清洗方法,即將零件的零件浸入清洗液中清洗,未清洗的零件浸入清洗液中清洗,直至完全清洗。另一種方法是根據(jù)大型零件的形狀和局部清洗的要求,將超聲換能器設計成特殊形狀,實現(xiàn)局部清洗。對于有嚴格清洗要求的零件,在不同的槽中使用幾種不同的清洗液進行超聲波清洗。此外,也可采用其它清洗方法進行清洗,如加熱浸泡清洗、超聲波清洗等。對于含特厚油脂的零件,通常先采用加熱浸泡或高溫噴淋清洗的多步清洗方法,再采用超聲波清洗。對于一些形狀過于復雜的零件,如不同尺寸的孔、凹角等,可以采用多頻率清洗,即在多個不同的超聲頻率作用下清洗
清洗液的超聲振動頻率對超聲清洗效果影響很大,這是由于超聲頻率對空化的影響很大。一般使用20kHz左右。20kHz左右易產(chǎn)生空化,清洗效果明顯。但對于表面光潔度要求高、孔徑或縫隙小的產(chǎn)品,宜采用短波長、能量集中的高頻超聲波清洗,有時頻率可達800KHz左右。然而,高頻超聲振動在清洗液中衰減大,作用距離短,空化強度弱,清洗效率低。此外,由于高頻方向性造成的“陰影”區(qū)域,部分零件無法清洗。在使用無頻率跟蹤的超聲波清洗裝置時,需要經(jīng)常調整發(fā)生器的頻率旋鈕,使其輸出信號的頻率與換能器的固有振動頻率相一致。此時,空化作用最強。在透明的清洗液中可以看到大量的白色堆積。手摸起來像一根針
為了提高超聲波清洗的效率,通常采用較高的功率密度。但是,功率密度過高會因氣蝕過強而對工件表面造成侵蝕(即氣蝕腐蝕),對工件造成損傷,特別是對有各種涂層或鋁及鋁合金的工件。功率密度的過度增加也沒有飽和的影響。對于油污嚴重、形狀復雜、深孔盲孔的零件,清洗槽要深,清洗液粘度要大,功率密度要大。高頻超聲清洗的功率密度也很大。用水或酒精清洗和漂洗時,功率密度可以更小
因為清洗液的空化與其溫度有關,溫度的升高有利于空化,但蒸氣壓也相應增加。超過一定溫度會減少氣穴。因此,必須保持一定的溫度范圍。如水溶劑清洗液一般為45℃左右,三氯乙烯清洗液為75℃左右,水為60℃左右。對于易揮發(fā)、易燃的清洗液,溫度不宜過高
超聲波清洗的效果和質量與超聲波清洗的時間有關。時間太短,不能滿足清洗質量要求。然而,時間過長不僅導致效率低下,而且由于零件表面的氣蝕腐蝕,影響了零件的質量。油污嚴重、形狀復雜的零件清洗時間應較長。各種涂層的鋁及鋁合金零件清洗時間不宜過長。一般情況下,表面光潔度高的零件油污較少,清洗時間不宜過長。具體清洗時間必須通過實驗確定
為了提高清洗效果,保證超聲波清洗裝置的正常使用,清洗后的零件在清洗槽中的位置值得注意。首先,應避免將零件直接壓在超聲振動的輻射面上,使輻射面不能產(chǎn)生預期的振動,使清洗裝置不能達到正常工作狀態(tài)。這對于重型零件尤其重要。零件用專用工具吊在清洗槽內,盡量靠近輻射面。其次,關鍵清洗部位必須與超聲波源對準。第三,要考慮清洗后的污物能順利排出。四是要促進清洗液在清洗槽內的對流。采用循環(huán)連續(xù)補充清洗液的方法時,進液速度不宜過快,否則由于補充的清洗液中氣體較多,氣穴會減弱
對于盲孔的清洗,應先在盲孔孔內內注入清洗液,然后將盲孔向下對準超聲源。在清洗過程中,始終保持孔內充滿清洗液,以達到顯著效果
超聲波清洗槽應避免撞擊和快速冷卻和加熱,以免損壞其與換能器的連接。超聲波清洗某些零件時,應先進行退磁處理,否則殘留鐵屑不易消除
超聲波清洗質量檢查主要檢查被清洗零件表面的污垢殘留。