超声波清洗技术的应用

我们知道，在生产和生活当中，需要保持清洁的东西很多，需要清洗的种类和环节也很多，常见的手工清洗方法已经无法满足需求，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，因此这也是超声波清洗技术被日益广泛应用于各行各业的原因。在工业清洗领域，尤其是在有精细度和清洁度要求的清洗环节，超声波清洗满足了汽车制造、航空航空、仪表仪器、五金机械、电子电器、真空镀膜、光学设备、医疗设备等精密以及个性化清洗要求。这种被国际公认的洁净效率*高、清洗效果**的工业清洗方法，清洗效率达到98%以上，得到各行各业的青睐。

超声波清洗技术清洗质量高、清洗速度快，清洗时间短，操作简单。有高清洁度，对于各种污渍去除清洗效果更为彻底。对凹槽、深孔、狭缝细缝和器械隐蔽处、内部细小零件也能清洗干净；同时在除油、除锈和除氧化物等方面也有较好的效果。还可以和全自动清洗消毒器相结合使用，易于实现机械化和自动化。

• 超声波传播原理：空化作用分四个阶段。一阶段： 随着压力的降低，促使大量气泡的产生；二阶段： 气泡不断增大，根据不同频率气泡增大到不同尺寸；三阶段：压力增加，气泡被压缩；四阶段：温度升高直到气泡爆破，产生微刷效应。

• 直进流作用：超声波在液体中沿声的传播方向产生流动的现象称为直进流。声波强度在0.5W/cm2时，肉眼能看到直进流，垂直于振动面产生流动，流速约为10cm/s。通过此直进流使被清洗物表面的微油污垢被搅拌，污垢表面的清洗液也产生对流，溶解污物的溶解液与新液混合，使溶解速度加快，对污物的搬运起着很大的作用。 图源： 昆山市超声仪器有限公司

  
  

• 使用20-30Khz的超声系统，产生数量较少尺寸更大的气泡，每个大气泡被压缩产生更大强度的爆破

• 使用30-60kHz的超声系统时，清洗中产生大量的小气泡，爆破强度低，是一种温和的清洗过程。

超声波清洗机又称超声波清洗器，超声波清洗仪等，主要由超声波发生器，超声波换能器及清洗槽构成。其中槽体的主要作用是溶解清洗液和将要清洗的器件，超声波清洗发生器发出的高频震荡信号，通过换能器转换成高频机械震荡，而使之在清洗液中散播，使液体发生空化作用，从而达到全面清洗的效果。根据清洗物件要求的不同，已发展多用途、多规格的清洗机，根据使用的标准不同可分为以下几种常见类别：

• 根据容积大小：分为微型超声波清洗机，小型超声波清洗机，大型超声波清洗机；

• 根据超声波频率分类：低频超声波清洗机（20KHz），中频超声波清洗机（28KHz），高频超声波清洗机（60KHz），双频超声波清洗机和多频超声波清洗机等；

• 根据功率及功率密度大小分类：高功率超声波清洗机，普通超声波清洗机，大功率超声波清洗机等；

• 根据清洗槽数目可以分为：单槽超声波清洗机，双槽超声波清洗机和多槽超声波清洗机等；

• 根据结构形式可以分为：全自动超声波清洗机，半自动超声波清洗机，分体超声波清洗机和一体超声波清洗机等。

• 根据应用范围不同可以分为：工业用超声波清洗机，汽修汽保专用超声波清洗机，实验室用超声波清洗机和医用超声波清洗机等。

  

• 单槽式超声波清洗机  

• 多槽式超声波清洗机   图源：上海声彦超声波清洗设备有限公司

• 拔叉式、桁架机械手式超声波清洗机：清洗速度快、工效高，设备结构简单，兼容性高、故障率低，易维护。适合表面喷涂处理行业、机械行业、电子行业、医疗行业、半导体行业等。  

随着工业清洗成为现代工业生产活动中不可缺少的重要环节，越来越多的行业和企业运用到了超声波清洗机。操作简单、投入成本低、可与传统工艺复合。本文列举以下重要行业的清洗应用，如当遇到高度清洗困难时，不妨使用超声波清洗设备一扫污垢。

家庭应用：金银珠宝、首饰、头饰、胸针、眼镜、手表、水笔、光碟、刮须刀、梳子、牙刷、假牙、茶具等，还有奶瓶、奶咀及水果，这些饰物、工具和水果在被清洗的同时还进行了消毒杀菌。

汽车工业：汽车缸体、缸盖、转向机构、发动机、变速箱、减振器、轴瓦、油嘴、阀体、化油器、底盘漆前除油除尘除锈，磷化前的清洗，各种机加工零件表面、内腔进行除污、除氧化皮的清洗，以达到零部件表面、内腔颗粒度、清洁度要求，实现对各种零部件配件内外部油污、积炭、胶质等污物充分、彻底地清洗。

铁路机车：各种闸阀、制动阀、刹车管道、减震器、车轮轴承、空调系统的冷凝器、散热器、内燃机、电器等零部件的除污、除尘、除锈。对列车车头、车厢连接处各部件的防锈、除锈、除油。

• 全自动超声波清洗机   图源：上海声彦超声波

• 旋转紊流式超声波清洗机：用于高清洁度要求的产品，适合精密、外形结构复杂的工件（阀体、泵体、壳体等），高品质不锈钢制造，清洗、漂洗、精漂、热风烘干、真空干燥于一个腔体内完成。

• 全密闭真空溶剂清洗系列，采用真空+高温超声波清洗，清洗效果佳。工艺采用喷淋+超声浸泡粗洗，粗洗自循环，粗洗回液，粗洗完成；或者喷淋+超声浸泡精洗，精洗自循环，精洗回液，精洗完成。

航空航天：燃料计量仪表、注入喷嘴、旋转翼、流量控制装置、机械控制装置，飞机轮毂、刹车系统、空调热交换器、散热片、轴承，各种金属件等精密清洗。清除物包括磨蚀和抛光残渣、型砂、灰尘；除油脂、冷却剂、抛光膏\蜡、研磨膏\蜡；除毛刺；除积碳等。

光学器件：树脂镜片、相机镜头组、眼镜、放大镜、显微镜、望远镜、钟表玻璃、镀膜玻璃、棱镜等各种光学透镜的研磨后以及镀膜前清洗，需要清除清附着物有：油漆、凡立水、油脂、染料、锈、塑胶残留物、尘埃、指纹等。LCD基板镀、ITO膜前清洗,、LCD基片刻蚀、灌注液晶的前道、后道工序清洗。液晶片封装后残留液晶清洗。

电子电器：各种电阻、电容壳体、电子器件、低压电器壳体与金属制品的清洗。包括半导体、晶体、电阻、电容、PCB板、SMT贴片、IC芯片、接插件、连接件、转接器、硅片、三极管、二极管、电子线路板、电脑主板、压电陶瓷基片、显象管、电真空器件等电子器件生产加工过程工序间的杂质、助剂、粉屑清洗。微电子单晶硅片，集成电路光刻与封装工序过程清洗。

珠宝首饰钟表：戒指、项链、黄金\钻石\银制品、各类装饰品和工艺品、发夹饰品等精密配件生产过程中附着物（油漆、凡立水、油脂、染料、塑胶残留物、尘埃、指纹）、油污与抛光蜡松香助焊剂去除，以及计器、表带、表壳、表针、数字盘、齿轮、螺丝、游丝发条等生产中的灰尘、氧化层、抛光膏的精密清洗。

医疗器具：附着物（血液、明胶、尘、指纹、血渍、蛋白）清洗、注射器、手术器械、滴管、生化检验容器、玻璃容器、牙科用具、食道镜、气管支镜、内窥镜、显微镜的消毒、杀菌、清洗等。

实验室：由于超声波的能量能够穿透玻璃器皿的内壁和细微的缝隙、小孔、死角，故可以应用于任何玻璃器皿、试管、仪器、容器、烧杯的清洗。也可以用来混匀、萃取、乳化等辅助实验。

五金机械工业：电镀件、真空镀饰件、锁具、压缩机、钟表零部件、精密纺织器材、精密模具、马达零件、轴承、压铸件、冲压件、眼镜架、不锈钢餐具、齿轮、曲轴、阀门、散热器等精密零部件生产加工过程中的除油、除屑、除切削液、除污、除尘的清洗。

中药材有效成份萃取：超声波替代水煮萃取工艺，高效并保护有效成份。

回收再利用/维修清洗：汽车、航天发动机、盾构机等回收再利用的零部件，要对废机油、润滑油和沉积粉尘做彻底清洗，对发动机、传动机、轮毂等核心机械部位的零件做精密清洗。ATM机维护保养。汽车后市场维修保养。

纺织印染行业：设备表面和内部附着物（指纹、尘、油墨、染料、塑胶残留物、橡胶残渣）清洗，胶辊、喷丝板、拉丝板，纺织锭子、丝印网、纤维丝（不锈钢丝、镍丝、铜丝等）、打印机喷头除油去污。

军工：军事装备不外乎光、机、电类装备或光、机、电一体化装备，军事装备在储备状态下，储存于军事仓库，这些装备在储备、训练、演习状态均免不了尘埃、污垢的吸附、污染，特别是一些复杂的兵器装备靠人工擦拭保养，难度较大，超声波清洗技术保养兵器装备，清洗问题迎刃而解。