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如何選擇超聲波清洗機頻率

我國的工業在迅速的發展,到今天為止,精密清洗的工件越來越精細,清潔度要求也越來越高,清洗行業也面臨著更多更大的難題。在精密清洗的應用上(如液晶體、半導體等)使用傳統的頻率(20~40KHz),我們會發現不但沒法達到清洗的要求,而且還可能造成工件的損傷。最典型的例子就是關于軍用電子產品,行業已明文規定不允許使用傳統的頻率(20~30KHz)的超聲波清洗。

 

一般的來講,光學光電子清洗、線路板清洗等多采用40KHZ的頻率,清洗五金、機械、汽摩、壓縮機等行業的清洗多采用28KHZ頻率的清洗機。其實在一些歐美、日本等發達國家,已通過選用高頻(80KHz或以上頻率,有的已經達到200K400K)使這個問題得到了解決。那么為什么高頻清洗能避免對工件的損傷呢?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。事實上空化效應的強度直接跟頻率有關,頻率越高,空化氣泡越小,空化強度越弱,且其減弱的程度非常大。舉例說,如將25KHz時的空化強度比作1, 40KHz時的空化強度則為1/8,到了80KHz時,空化強度就降到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。

 

這里必須區分二個概念:超聲波的功率和頻率。在精密清洗中,當一定頻率的超聲清洗后達不到清潔的效果時,如果工件上要去除的雜質顆粒較大,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顆粒非常小,那么無論功率怎么增大,都無法達到清潔的要求。從物理上分析其原因:當液體流過工件表面時,會形成一層粘性膜。低頻時該層粘性膜很厚,小顆粒埋藏在里面,無論超聲的強度多大,空化氣泡都無法與小顆粒接觸,故無法把小顆粒除去;而當超聲頻率升高時,粘性膜的厚度就會減少,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的效果很好,但清除小顆粒雜質效果很差。相對而言,高頻超聲對清除小顆粒雜質則特別有效。

 

在精密清洗的應用上,高頻超聲波清洗機已經成為一種標準,所以超聲頻率的選擇對清洗的效果有決定性的影響.高頻清洗機也越來越受到用戶的認可。

超聲空化閥值和超聲波的頻率有密切關系,頻率越高,空化閥越高。超聲波清洗機換句話說,頻率低,空化越容易產生,而且在低頻情況下液體受到的壓縮和稀疏作用有更長的時間間隔,使氣泡在崩潰前能生長到較大的尺寸,增高空化強度,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合度高的場合。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?。耍齲謐笥業鈉德?,在相同聲強下,產生的空化泡數量比頻率為20KHZ時多,穿透力較強,宜清洗表面形狀復雜或有盲孔的工件,空化噪音較小,但空化強度較低,適合清洗污物與被清洗件表面結合力較弱的場合。高頻超聲清洗適用于計算機,微電子元件的精細清洗;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、亞微米級的污物而對清洗件沒有任何損傷。因此從清洗效果及經濟性考慮,頻率一般選擇在20—130KHZ范圍,當然正確選擇頻率至關重要,而具體合適的工作頻率的選取需要做一定的實驗取得。

  

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