超聲波清洗與傳統的浸洗刷洗、噴淋清洗、高壓清洗等清洗方式相比具有快速、高精度、一致性好等特點，下面是小編蒐集的一篇探究超聲波清洗機工作原理的論文範文，歡迎閱讀檢視。
1 超聲波清洗機的結構形式和工作原理
1.1 超聲波清洗機的結構形式
超聲波清洗機一般分爲單槽和多槽兩種機型。單槽超聲波清洗機是由超聲波發生器、換能器和清洗槽構成。超聲波發生器是將工頻電轉變成 20 kHz 以上頻率的高頻電信號。換能器能將電能轉換成強有力的超聲波振動。清洗槽是用來儲存清洗液的不鏽鋼容器，大多數工件可先裝在網狀工裝籃內，再一起放入槽內清洗，也有一部分工件透過升降機構或機械手直接進行清洗。多槽超聲波清洗機一般是由超聲波發生器、換能器、多個清洗槽、機械手以及工件上下料輸送設備構成。
針對工件的清洗要求，多槽清洗機一般設計成PLC 控制的全自動上下料和清洗，通常由不鏽鋼材質製作的高壓噴淋粗洗槽、超聲波精洗槽、高壓噴淋漂洗槽、超聲波漂洗槽、風刀脫水槽及隧道式熱風循環乾燥系統、淨風冷卻系統、龍門式單臂機械手、上下料輥道等組成的一條連續工作的由清洗到乾燥的設備，有時也可以將噴淋槽設計成超聲波清洗槽。操作者只需將裝有工件的清洗籃放置在上料輥道上，上料輥道啓動，將洗籃輸送至上料工位，龍門式單臂機械手將洗籃依次送往各工位，對工件進行清洗、漂洗、風刀脫水、熱風乾燥、隨後將洗籃送至下料輥道上，下料輥道啓動，將裝有工件的洗籃輸送至輸送系統上即可。
1.2 超聲波清洗的工作原理
超聲波清洗機是透過超聲波發生器將 20 kHz 以上頻率的有震盪信號進行電功率放大後經超聲波換能器(震頭)的逆壓電效應轉換成高頻機械振動能量透過清洗介質中的聲輻射，使清洗液分子振動併產生無數微小氣泡。氣泡沿超聲傳播方向在負壓區形成、生長，並在正壓區迅速閉合而產生上千個大氣壓瞬間高壓而爆破，形成無數微觀高壓衝擊波作用於被清洗工件表面，此即超聲波清洗“空化效應”.
2 超聲波清洗的工藝特點及應用
2.1 超聲波清洗的工藝特點
超聲波清洗與傳統的浸洗刷洗、噴淋清洗、高壓清洗等清洗方式相比具有快速、高精度、一致性好等特點。由於超聲波的能量能夠穿透細微的縫隙和小孔，因此超聲波清洗適用於帶有盲孔、深孔、彎孔、空腔、狹縫的幾何形狀特別複雜的中小型零件或裝配件，清洗精度高，但孔中如有未加工斷的鐵屑需用高壓清洗來清理。
對於中小型零件，網狀工裝籃裏可以放多個，同時浸到清洗液裏進行清洗，清洗速度快、效率高、一致性好，裝配件也無需拆卸可直接進行清洗。選擇清洗工藝前，詳細分析並明確被洗件的材料構成、結構和數量，同時要明確清洗的污染物以及清洗件的清潔程度。這些都是決定所要使用什麼樣的清洗方法、清洗工藝和選擇清洗液的先決條件，確定最終的清洗工藝前還必須透過清洗實驗來驗證。只有這樣，才能設計出適合清洗件的清洗機、選擇合理的清洗工藝以及清洗液，最終保證清洗件的清潔度。
超聲波清洗效果與振動頻率、功率和清洗液關係較大。一般來說，超聲清洗振動頻率從 20 ~ 120 kHz之間，當頻率較低時會產生較大的噪音，較高時波長較短，能量集中，通常用於清洗較小、較精密的零件，但頻率過高時波長減短，空化作用減弱，清洗效率降低。
對於油污較多、形狀複雜的零件通常用較高的功率進行清洗，功率也不能過大，過大的功率清洗效果確實提高了，但因空化作用太強使較精密的零件產生蝕點。清洗液的.溫度和物理特性對超聲清洗影響較大，水清洗液最適宜的清洗溫度爲 40 ~ 60 ℃，一般清洗液液麪高於振動子表面 100 mm 爲佳。選擇清洗液時，應考慮清洗液安全性，價格以及一定量的清洗液可清洗多少符合要求的工件等因素。水爲最普通的清洗液，因此使用水基溶液的清洗機操作簡便、應用廣泛、成本低。
2.2 超聲波清洗機在製造業企業中的應用
在製造業企業中，零件在電鍍、熱處理、裝配、噴漆前都需要清洗，清洗質量的好壞直接影響到產品加工性能和整體性能。超聲波清洗作爲一種高效、綠色的清洗方式在製造業企業中越來越得到廣泛的應用。
超聲波清洗可以去除污垢、油脂、鏽和氧化皮等。
(1)去除污垢清洗主要有除油泥、積碳和塗鍍層清洗。零件在加工、儲存過程中被機油污染，又落入塵土和雜質，形成油膩附着力很強，用一般的清洗方式很難徹底洗淨，但使用超聲波清洗卻非常徹底。積碳是燃油和機油在高溫缺氧條件下燃燒生成的硬質碳化物，與金屬表面吸附，分子間結合強度極大，用高壓清洗可以去除，但有可能損壞了活塞表面的光潔度。改用超聲波清洗，不僅能徹底清除，同時也不損壞零件表面的質量。噴漆和電鍍前的清洗效果直接影響塗鍍質量的好壞。除臘是困擾電鍍業的難題，用超聲波清洗則會解決這一難題。
(2)除油脂包括對乳化油、潤滑油、防鏽油等各種油脂進行清洗。這些油在零件加工和裝配過程中基本都會使用，超聲波清洗的關鍵是選用含針對性的表面活性劑和乳化劑的清洗液來對這些油進行徹底去除。
(3)零件長時間存放遇潮時會生鏽，鋼鐵零件在軋製或熱處理後，表面會生成一層氧化鐵，超聲波清洗可用弱酸代替強酸，強鹼來對鏽或氧化皮進行清洗。
3 結束語
隨着國內製造業企業的高速發展，超聲波清洗機越來越得到廣泛的應用。並且由清洗小零件、單槽形式向清洗大零件、多槽自動化方向發展。與其它清洗方式相比超聲波對零件的清洗更爲高效、先進和徹底，從而保證了零件的清潔度，提高了產品的質量。
參考文獻 :
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