超声波清洗器

介绍

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。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。

超声波清洗器是将除工作表面上液体和固体的污染物清除，从而达到一定的洁净程度。清洗是一种很复杂的物理、化学作用的过程。

清洗不仅与污染物的性质、种类、形态以及粘附的程度有关，而且与清洗介质的理化性质、清洗性能、工件的材质、表面状态有关；超声波清洗器是根据清洗的条件来进行科学合理的清洗工艺。

定义

超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。

工作原理

全自动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

构成

全自动超声波清洗机全过程为机械全自动。（采用单梁多臂的机械手）。全自动超波清洗机主要由超声波清洗槽和超声波发生器两部分构成。超声波清洗槽用坚固弹性好、耐腐蚀的优质不锈钢制成，底部安装有超声波换能器振子；超声波发生器产生高频高压，通过电缆联结线传导给换能器，换能器与振动板一起产生高频共振，从而使清洗槽中的溶剂受超声波作用对污垢进行洗净。

应用范围

在所有的清洗方式中，多钩同步全自动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，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：⑴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。⑵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。⑶仪器仪表行业：精密零件的高清洁度装配前的清洗等。⑷电子行业：印刷线路板除松香、焊斑；高压触点等机械电子零件的清洗等。⑸医疗行业：医疗器械的清洗、消毒、杀菌、实验器皿的清洗等。⑹半导体行业：半导体晶片的高清洁度清洗。⑺钟表首、饰行业：清除油泥、灰尘、氧化层、抛光膏等。⑻化学、生物行业：实验器皿的清洗、除垢。⑼光学行业：光学器件的除油、除汗、清灰等。

清洗方式

可区分全封闭/半封闭采用龙门多臂机械手移送工作，电脑控制触摸屏操作全过程。大大降低劳动强度。

品牌产品

清洗机、超声波、工业超声波清洗机、高频超声波清洗机、超声波发生器、超声波换能器、全自动智能化超声波清洗机等产品。日前公司产品广泛应用于清洗眼镜、珠宝首饰、钟表、去除农药残留等民用家居等领域，而且已拓展到医疗、机械、纺织、电子、化纤、石油化工、大专院校、科研实验室、超硬材料及军工等行业或部门。产品畅销全国各省市、名扬欧美亚非拉，以其优良的性能和品质，赢得客户的一致好评及热情追捧，公司专业、诚信、分享、共赢的经营思想和发展理念也得到同行的广泛认同和赞誉。

典型用户

地铁行业：北京地铁四号线，深圳地铁，上海地铁，昆明铁路局等；和谐号：天津塘沽；化油器行业：浙江骏马，温州中成等；手机行业：贝尔罗斯，富士康等； 光纤通讯行业：飞通、比尔光纤、光谷等；

概述

超声波清洗器又名超声波清洗机，业内通常把大型的机器叫超声波清洗机，小型的叫超声波清洗器，北方偏向于叫超声波清洗器，南方偏向于叫超声波清洗机，严格来讲，超声波清洗机、超声波清洗器两者本质上并没有区别，只是叫法不一。

超声波清洗器采用超声波清洗的原理，可以达到物件全面洁净的清洗效果，特别对深孔，盲孔，凹凸槽清洗是最理想的设备，不影响任何物件的材质及精度。同时在生化，物理，化学，医学，科研及大专院校的实验中可作提取，脱气，混匀，细胞粉碎之用。

原理

超声波清洗器是以为标准型，利用超声波发生器所发出的交频讯号，通过换能器转换成了交频机械振荡而传播到介质——清洗液中，强力的超声波在清洗液中以疏密相间的形式向被洗物件辐射。产生“空化”现象，即在清洗液中“气泡”形式，产生破裂现象。当“空化”在达到被洗物体表面破裂的瞬间，产生远超过1000个大气压力的冲击力，致使物体的面、孔、隙中的污垢被分散、破裂及剥落，使物体达到净化清洁。主要适用于商业、轻工、大专院校、科研用小批量的清洗、脱气、混匀、提取、细胞粉碎之用。

性能特点

1、附设溶液加热自动装置，温控范围：室温

2、附设超声清洗定时装置，160分钟内任意设定。

3、超声波频率有四种，可任选一种。

适用范围

超声波清洗仪器广泛应用于电子器件、半导体硅片、电路板、电镀件、光学镜片、音频磁头、涤纶过滤芯、化纤喷丝头、喷丝板、打印机喷墨头、乳胶模具、磁性材料、医疗器械、手术器械、玻璃器皿、照相器械、通讯器械、消防面具、不锈钢制品、金银首饰、钟表零件、眼镜零件、缝纫机零件、精密机械零件、液压件、气动件、五金工具、三通阀、轴承、轴瓦、油嘴、油泵、化油器、喷油嘴、缸头、缸盖、缸体、机车零配件的清洗、除油、除锈、除碳及表面处理，特别对深孔、盲孔、凹凸槽的清洗是最理想的设备。

常识

常见问题

超声波清洗器常见问题如下；

1、什么是“空化作用”？“空化作用”是数以百万计微小气泡（或空穴）在液体中迅速形成并爆裂的现象。“空化作用”的产生是由于高频声波（超声波）形成的高、低压力波交互作用的结果。在低压阶段，气泡一点点变大，而在高压阶段，其被压缩而内爆。

2、我怎样能实现最佳超声波清洗效果？有许多条件能够决定最终的清洗效果，其中最重要的是选择合适的清洗液，在正确的温度下清洗恰当的时间，选择合适尺寸和类型的超声波清洗机。

3、用超声波清洗会损伤我的工件么？超声波清洗对大多数工件是安全的。每秒钟数以千计气泡的内爆产生的能量是巨大的，但由于能量集中在极其微小的区域内，因此整个清洗过程是安全的。对安全性最为谨慎的考虑应该是清洗液的选择。清洗液对某些工件表面潜在的伤害性可能会因为使用超声波而增大。超声波清洗不建议应用于下列宝石：猫眼石、珍珠、翡翠、坦桑黝帘石、孔雀石、绿宝石、青金石和珊瑚。4、什么是“直接”和“间接”清洗？直接清洗通常是指工件在装满清洗液的清洗槽内清洗，工件通常装在带孔的托盘或工装篮内。直接清洗的局限性是需要选择那些不会损伤超声波清洗槽的清洗液。间接清洗则是将待清洗的工件放在烧杯或不带孔的托盘内，烧杯或托盘内装有溶液，而不是直接装在清洗槽内。当选择间接清洗时，确认槽内的水位被保持在标准位置。

5、为什么需要特殊的清洗液进行清洗？使用清洗液目的是将污物和工件之间的连接打破，而单独使用水是起不到清洗的效果。超声波空化作用的主要目的也正是辅助清洗液进行清洗。一种清洗液中包含了达到最佳清洗效果的多种成分。例如，减小液体表面张力可以增大空化强度，而一种超声波清洗液中会包含润湿剂或表面活性剂成分。

6、我应该采用什么清洗液？经常用的超声波清洗液是含有多种清洁成分、润湿剂和其他反应成分的混合物。选择恰当的清洗液对于有效清洗工件，排除不需要的反应是至关重要的。必能信可以为你提供最佳的清洗液。

7、我不应该使用什么样的清洗液？不要使用易燃的或低闪点溶液。空化作用释放出的能量被转化成热能和动能并在溶液内产生高温，这对于易燃液体是非常危险的。酸性清洗液、漂白剂通常情况下应当避免使用，因为它们会损坏不锈钢槽或产生危害；但当它们用于间接清洗工艺中，如用大口烧杯作为间接清洗容器时可以使用。

8、什么时候该换清洗液？当清洗时，能够看到明显的清洗液减少就应该更换了；或者是当清洗液明显变脏或是失效时，也应该更换清洗液。9、为什么我必须使清洗液保持在液位指示器允许的高度内？超声波清洗系统是“调谐”系统，不恰当的液位将改变清洗环境，从而影响系统频率，降低清洗效率且会损伤设备。保持恰当的液位可以使工件处于最佳液流中，且保护加热器和振盒不会因为过热而损坏。

10、什么是清洗时间的长度？清洗时间的变化有赖于污物、清洗液、温度和洁净度要求等因素。当开始超声波清洗后，几乎同时，可以看到明显的污物被去除。调整清洗时间是最简单的（同时也是经常被误用的）方法来补偿过程中发生的变化。虽然有经验的操作员可以尽量保证一个新的清洗过程所需的时间，但通常也需要在实际的应用中通过选择清洗液和污染工件来验证。

11、加热装置是做什么用的？空化作用产生的巨大能量会产生热量，加热装置的主要用途是在清洗过程中保持清洗液内的温度。

12、什么是最佳清洗温度加热通常可以提供清洗的速度，同时大多数清洗液中的化学成分都会在一定温度下达到最佳清洁效果，找到最佳温度的最好方法就是实验。通常，最佳清洗温度会在50℃到65℃之间。

常见故障

超声波清洗器出现故障无法正常使用时，一般常见的是以下八种情况，针对这八种情况，进行分析和检测：

一、保险损坏：在开机后如发现无电源显示，无动作，首先要看电源座内保险是否损坏。

分析：有可能是用户接地线与火线或零线混用，并没有接地（本机地线是与机器外壳相连接），还有可能是机器短路，元器件老化出现短路现象，导致保险损坏。

检测：拿出保险观看，有无断裂，用万用表通断档测量是否断开，更换新器件。

二、换能器损坏：

分析：可能因长时间处于开机使用状态，温度会逐渐上升导致胶体融化换能器脱落或换能器陶瓷部分断裂。

检测：用摇表测量换能器的绝缘强度，绝缘强度在200MΩ以下已无法使用，须换新的换能器。

换能器的内部陶瓷也会由于长期使用出现断裂，使其不能正常工作。

三、功率管损坏：

分析：主板上的功率管会因为机器长时间不间断使用或清洗液体太少长时间使用，使功率管出现短路情况。

检测：当功率管在主板上连接式，用万用表测量功率管两侧管脚的阻值，正常情况下应在22Ω左右。拿下功率管后（与主板断开连接），测量其各个管脚间应是不通的。

四、稳压管损坏

分析：稳压管的损坏一般是在功率管阻值小或短路后，开机造成的，其本身是极少损坏的。

检测：根据二极管特性，正向导通，反向截至。用万用表二极管档测量，正向阻值70Ω左右，反向∞。如数值偏差过大或正向阻值也是∞，更换新稳压管。

五、桥的损坏（二极管整流电路）

分析：同稳压管状况

检测：同样根据二极管特性（桥本身就是由二极管组成）

六、控制板的损坏（可调超声波清洗器）

分析：长时间连续工作，元器件老化有关，还有和有时会渗入清洗液有关。

检测：在机器不工作情况下，断开控制板与主板的连接。把主板通电，如机器工作，则表示控制板损坏，需要更换。

七、电感、隔离变压器的损坏

分析：由于机器长时间工作，电感，变压器属于散热元件，其本身有可能会因温度过高而融化，烧毁，造成短路。

检测：电感、变压器的损坏，大多数情况下直观能看出烧坏的痕迹，更换新器件。

超声波清洗器出现故障的时候不要着急，根据上面的分析和检测来解决问题。更多问题可以致电专业超声波清洗机生产厂家，如济宁天华超声，昆山苏美。

原理

超声波清洗器清洗原理是由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质－－-清洗溶剂中，超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使液体流动而产生数以万计的直径为50-500μm的微小气泡，存在于液体中的微小气泡在声场的作用下振动。这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长，而在正压区，当声压达到一定值时，气泡迅速增大，然后突然闭合。并在气泡闭合时产生冲击波，在其周围产生上千个大气压，破坏不溶性污物而使他们分散于清洗液中，当团体粒子被油污裹着而黏附在清洗件表面是，油被乳化，固体粒子及脱离，从而达到清洗件净化的目的。在这种被称之为“空化”效应的过程中，气泡闭合可形成几百度的高温和超过1000个气压的瞬间高压，连续不断地产生瞬间高压就象一连串小“爆炸”不断地冲击物件表面，使物件的表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到物件表面清洗净化的目的。

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。

另外，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拖走，空化作用的真空核群泡才能达到最佳效果。

主要范围

超声波清洗器广泛应用于电子器件、半导体硅片、电路板、电镀件、光学镜片、化纤喷丝头、喷丝板、乳胶工具、磁性材料、玻璃器皿、通讯器材、液压件、五金工具、轴承、油嘴、油泵、化油器、机车零配件、除油超、除锈、除碳及表面处理，特别对深孔、盲孔、凹凸槽的清洗是最理想的设备。同时在生化、物理、化学、医学、科研及大专院校的实验中可作提取、乳化、脱气、均匀、细胞粉碎之用等。

清洗设备特点：体积小，功率大，内槽和外壳全不锈钢，换能器胶粘工艺与亚孤焊工艺结合十年不脱落。

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：

⑴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。

⑵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。

⑶节省溶剂、热能、工作场地和人工等。

⑷清洗精度高，可以强有力的清洗微小的污渍颗粒。

超声波

⒈什么是超声波：

所谓超声波，是指人耳听不见的声波。正常人的听觉可以听到16-20千赫兹（KHZ）的声波，低于16千赫兹的声波称为次声波或亚声波，超过20千赫兹的声波称为超声波。

⒉超声波的产生：

超声波的两个主要参数：

频率：F≥20KHz；

功率密度：p=发射功率（W）/发射面积（cm2）；通常p≥0.3w/cm2.

在液体中传播的超声波能对物体表面的污物进行清洗，其原理可用“空化”现象来解释：超声波振动在液体中传播的音波压强达到一个大气压时，其功率密度为0.35w/cm2，这时超声波的音波压强峰值就可达到真空或负压，但实际上无负压存在，因此在液体中产生一个很大的力，将液体分子拉裂成空洞一空化核。此空洞非常接近真空，它在超声波压强反向达到最大时破裂，由于破裂而产生的强烈冲击将物体表面的污物撞击下来。这种由无数细小的空化气泡破裂而产生的冲击波现象称为“空化”现象。

⒊超声波的空化效应

超声波清洗效果及相关参数：

a.清洗介质：采用超声波清洗，一般有两种清洗剂：化学清洗剂和水基清洗剂。清洗介质是化学作用，而超声波清洗是物理作用，两种作用相结合，以对物体进行充分、彻底的清洗。

b.功率密度：超声波的功率密度越高，空化效果越强，速度越快，清洗效果越好。单对于精密的、表面光洁度甚高的物体，采用长时间的高功率密度清洗会对物体表面产生“空化”腐蚀。

c.超声波频率：超声波频率越低，在液体中产生空化越容易，作用也越强。频率高则超声波方向性强，适合于精细的物体清洗。

d.一般来说，超声波在30oС40oС时空化效果最好。清洗剂则温度越高，作用越显著。

通常实际应用超声波清洗时，采用30oС60oС的工作温度。

⒋超声波清洗特点：“超声波清洗工艺技术”是指利用超声波的空化作用对物体表面上的污物进行撞击、剥离，以达到清洗目的。它具有清洗洁净度高、清洗速度快等特点。特别是对盲孔和各种几何状物体，独有其他清洗手段所无法达到的洗净效果。