超音波洗浄原理:
超音波洗浄機の原理は主に変換器を使用し、電力超音波周波数源の音響エネルギーを機械振動に変換し、槽壁を洗浄することで槽中の洗浄液を超音波に放射させる。放射された超音波により、槽内の液体中の微小気泡を音波により振動を保持することができる。
音圧や音の強さがある程度圧力を受けると、気泡は急速に膨張し、突然閉じます。この過程で、気泡が閉じた瞬間に衝撃波が発生し、気泡の周囲に1012-1013 paの圧力と局温を発生させ、この超音波キャビテーションによる巨大な圧力は不溶性汚物を破壊して溶液中に分化させ、蒸気型キャビテーションによる汚れへの直接的な反復衝撃を与える。汚物と洗浄材表面の吸着を破壊する一方で、汚物層の疲労破壊を引き起こして論破され、気体型気泡の振動は固体表面をこすり洗い、汚物層は一旦隙間があればドリルでき、気泡は直ちに振動に潜り込み、汚物層を脱落させ、空化作用のため、2種類の液体は界面で急速に分散して乳化し、固体粒子が油汚れに包まれて洗浄材表面に付着すると、油は乳化され、固体粒子は自ら脱落し、超音波は洗浄液中を伝播すると正負の交番の音圧を発生し、噴流を形成し、洗浄材に衝撃を与えるとともに、非線形効果により音響流と微音波流が発生し、超音波は洗浄液中を伝播するキャビテーションは固体と液体の界面で高速なマイクロジェットを発生し、これらの作用のすべては、汚物を破壊し、境界汚物層を除去したり、弱めたりすることができます。攪拌、拡散作用を増加し、可溶性汚物の溶解を加速し、化学洗浄剤の洗浄作用を強化する。このことから、液体が浸漬でき、音場が存在する場所には洗浄作用があり、表面形状が非常に複雑な部品の洗浄に適していることが明らかになった。特にこの技術を採用すると、化学溶媒の使用量を減らすことができ、環境汚染を大幅に低減することができる。
超音波による洗浄作業の完了方法:
超音波洗浄は超音波による液体中のキャビテーション作用、加速度作用及び直進流作用による液体と汚物の直接、間接的な作用であり、汚物層を分散、乳化、はく離させて洗浄目的を達成する。現在使用されている超音波洗浄では、キャビテーション作用と直進流作用がより多く使用されている。
(1)キャビテーション作用:キャビテーション作用とは、超音波が毎秒2万回以上の圧縮力と減圧力の相互作用による高周波変換方式で液体に透過することである。減圧作用時には液体中に真空核群泡が発生し、圧縮力作用時には真空核群泡が圧力で押しつぶされた時に強い衝撃力が発生し、これにより被洗浄物表面の汚れをはがし、精密にする。
洗浄目的。
超音波洗浄の過程で、肉眼で見える泡は真空核群泡ではなく、空気泡であり、キャビテーション作用を抑制して洗浄効率を低下させることができる。液体中の空気気泡が完全に脱離されてこそ、キャビテーション作用の真空核群泡が最適な効果を達成することができる。
(2)直進流作用:超音波が液体中で音の伝播方向に沿って流れる現象を直進流と呼ぶ。音波強度は0.5 W/cm2、肉眼では直進流が見え、振動面に垂直に流れが生じ、流速は約10 cm/sである。この直進流により被洗浄物表面の微油汚れが攪拌され、汚れ表面の洗浄液も対流し、汚れを溶解する溶解液と新液が混合され、溶解速度が速くなり、汚れの運搬に大きな役割を果たす。
(3)加速度:液体粒子が押し出すことによる加速度。周波数の高い超音波洗浄機では、キャビテーション作用は顕著ではなく、この場合の洗浄は主に液体粒子の超音波作用下の加速度衝突粒子によって汚物を超精密に洗浄する。
超音波洗浄の利点:
他の多くの洗浄方式に比べて、超音波洗浄機は大きな優位性を示している。特に専門化グループ化された生産企業では、従来の浸漬洗浄、ブラッシング、圧力洗浄、振動洗浄、蒸気洗浄などの技術方法に代わって、超音波洗浄機を徐々に使用している。超音波洗浄機の高効率と高清浄度は、その音波が媒介中を伝播する際に発生する透過性とキャビテーション衝撃波のおかげである。そのため、複雑な外形、内腔と細い空を持つ部品を洗浄しやすく、一般的な油除去、防錆、リン化などの技術過程に対して、超音波の作用の下で2、3分で完成でき、その速度は伝統的な方法より数倍から数十倍向上でき、洗浄度も高い基準に達することができ、これは多くの製品の表面品質と生産性の要求が高い場合、他の処理方法では達成できないか置換できる結果をより際立たせた。
超音波洗浄の構成:
超音波洗浄機は、主に超音波洗浄槽と超音波発生器の2つの部分から構成されている。超音波洗浄槽は堅固で、弾性がよく、腐食に強い良質のステンレス鋼で作られ、底部または側辺に超音波トランスデューサ振動子が取り付けられている、超音波発生器は高周波高圧を発生し、ケーブル接続線を通じて変換器に伝導され、変換器は振動板とともに高周波共振を発生し、それによって洗浄槽中の溶剤を超音波作用を受けて汚れを洗浄する。
デバイスパラメータ
・洗浄タクト::約2 ~ 10 minと推定されるが、具体的には実際の現物洗浄の難易度によって決定されている。(手動操作と転送)、
・超音波パワー:300 W;
・加熱パワー:400 W
・槽内槽サイズ:L 330 MM*W 300 MM*H 150 MM(内槽)
・設備作業要求:
・敷地寸法:(mm)、L 355*W 325*H 330 mm程度、具体的な寸法は実物大を基準とする。
・電源:220 V±10%/50 Hz
・作業環境要件:
・空気温度:5 ~ 35℃、
・相対湿度:≤80%、
