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超聲清洗設備的發展及存在的一些問題

2012-11-16來源:壓鑄網
核心摘要:超聲清洗技術的研究和應用,我國始于50年代,幾乎與國外同步進行。20世紀80年代以前發展比較緩慢,80年代以后,特別是改革開放以
超聲清洗技術的研究和應用,我國始于50年代,幾乎與國外同步進行。20世紀80年代以前發展比較緩慢,80年代以后,特別是改革開放以來,這一新技術得到很快的發展。已經廣泛地應用于電子電器工業,光學光電工業,鐘表首飾工業,化工和紡織工業,汽車摩托車工業,機械工業,金屬制品工業,原子能和航天航空工業,造船工業,制藥工業和醫療器械等的清洗。超聲清洗設備已由單缸標準機型向多缸,成套,專用和半自動及自動化超聲清洗設備發展。為適應不同清洗對象,工作頻率除已有的低頻(40KHz以下)超聲清洗外,還發展了高頻(60~200KHz以上)超聲清洗及多頻率同時工作的超聲清洗設備。超聲頻電源(又稱超聲波發生器)在20世紀80年代國際上普遍采用自激式D類晶體管開關功率放大器,線路比較簡單,具有頻率跟蹤功能,通過多路合成,容易得到大功率的超聲發生器,但在國內使用時曾用龐大的鐵芯變壓器降壓,甚為笨重。21世紀以來,逐漸采用他激式開關電源,采用脈寬調制方式,輸出功率可調。由于采用高壓,大電流的IGBT器件或MOS模塊,大功率的超聲頻電源體積較小,可靠性進一步提高,控制電路采用數字技術可以得到性能優越,運行更可靠,可以遙控的超聲頻電源。

    近年來瑞士MPI公司推出一種新型的超聲發生器,稱之為MMM(Multi-frequency,Multimode,Modulated)發生器。指的是多頻,多模調制發生器。它不僅能夠解決復雜結構機械負載系統的驅動,而且對液體處理設備,如超聲清洗及聲化學反應設備的驅動更具有突出的優點。傳統的超聲清洗系統一般是采用固定頻率驅動,不考慮清洗槽形狀,液面高低,液體溫度及被清洗件等對換能器最佳工作頻率的影響。這樣會降低空化強度及可能產生駐波而降低清洗效果。MMM來技術是用一種專門的反饋系統產生一種最佳而復雜的驅動信號以適應負載的變化,即用先進的數字信號來處理技術監控換能器對負載變化的響應,用實時反來饋環產生復雜的多模調制驅動信號以激勵機械負載(如換能器清洗缸系統)的諧波以產生一種寬頻的多頻聲場(由次聲到兆赫聲),因此能產生尺寸范圍很寬而較大密度的空化泡,這對于超聲清洗及聲化學反應是很有利的。

    超聲清洗設備用的換能器,國內外普遍采用壓電換能器。我國自主創新的半穿孔結構寬頻帶壓電換能器,生產實踐表明,性能優于國外產品。其優點是頻帶寬,效率高,尤其是換能器的頻率較高或其輻射面積較時大能減小橫向振動,提高輻射效率,提高工作穩定性。為適應多頻清洗,國內也開始生產雙頻或多頻換能器,并用于超聲清洗設備。20世紀末國外發展了管狀和棒狀換能器,其輻射面積大,效率高,使用壽命長,便于清洗管道及筒狀容器。國內雖有產品,但尚未大量應用。在高聲強清洗方面我國發展了一種聚能于長方形輻射面的高聲強清洗器,用于清洗噴絲板、鋼帶、鋼絲及一些難以清洗的工件。另一種聚能的棒狀換能器可用于清洗油泵油嘴及深螺紋孔的清洗等等。

    微電子工業生產過程中,要求清洗掉亞微米級以下的污物而不損壞器件,由此國外發展了兆赫級的超聲清洗設備和噴淋式兆聲清洗設備。

    關于清洗劑,它大致可分為水系、半水系和非水系三大類。精密工業清洗以前最普遍使用的有機溶劑是CFC-113和TCA,因為它們的化學穩定性好,對大多數金屬、漆類及塑料等不起作用,不會溶解;沒有閃點,毒性低,滲透力強,使用安全;其沸點低,蒸發快,清洗后工件不必烘干,曾被廣泛應用。

(責任編輯:張玲玲 )
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