超声波清洗机的工作原理主要基于 超声波在液体中的空化效应,以及由此产生的机械振动、冲击波和微流效应。以下是其详细原理:
超声波的产生与转换
超声波清洗机首先通过超声波发生器产生高频电信号。
这些电信号被送到装置中的超声波换能器或振荡器,将电能转换为机械振动。
机械振动与空化效应
换能器将机械振动通过清洗槽壁辐射到槽子中的清洗液。
在液体中,超声波的强度达到一定程度时,会产生无数微小的真空泡,这些真空泡被称为空化泡。
空化泡在液体中迅速生长并随后瞬间崩溃,产生极高的温度(约5000K)和压强(可达上千个大气压)。
冲击波与污垢剥离
空化泡崩溃时产生的冲击波能在其周围产生上千个大气压,破坏不溶性污物而使其分散于清洗液中。
冲击波还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。
微流效应与乳化作用
超声波还会引发液体的强烈振动和搅拌,产生的微流效应可以使清洗液更好地渗透到被清洗物品的微小缝隙和复杂结构中。
这种微流效应和乳化作用可以使污垢更容易被清洗液溶解或分散,从而达到彻底清洗的目的。
直进流与加速度作用
超声波在液体中传播时,会在液体中产生流动现象,即直进流。
直进流的作用力加速了被清洗物表面的清洗液对流,带走污物,提高了清洗效率。
超声波在高频状态下推进液体粒子,使液体粒子和污垢发生高加速碰撞,进一步增强清洗效果。
综上所述,超声波清洗机通过超声波在液体中产生的空化效应、机械振动、冲击波、微流效应、直进流和加速度作用,实现对物品表面的高效清洗。这种清洗方式适用于各种表面形状复杂的零件,且可以减少化学溶剂的用量,降低环境污染。