超声波清洗原理

超声波清洗原理是由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振波而传播到介质，清洗溶剂中超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使液体流动而产生无数微小气泡，当液体被20 kHz以上的超声波冲击，其声压达到一定值时，液体中的微小气泡(空化核)被正和负的压力交替作用，迅速增长后突然闭合，在气泡闭合的瞬问产生冲击波，在其周围产生上千个大气压强，这个局部的压力足以使分子内的化学键断裂，它的特征是反应能力高，而且存在时间很短，它能使化学效应较易进行。当气泡破裂时产生的冲击波作用于工件上，是工件上的附着物(污垢)得到剥离，最终达到清洗的目的，其过程如图1所示。

超声波清洗系统的结构设计

电镀前处理所增加的超声波清洗系统结构主要以浸入式为主，其主要由清洗槽、换能器(超声振板)、发生器等组成。当然根据清洗工艺要求也有在超声波清洗系统槽内增加加热系统、过滤系统、喷淋系统等，使得清洗效果更明显、更彻底。其结构简图如图2所示。

清洗槽一般采用不锈钢材质制作，也有采用PP或钛材质制作。主要用来盛放需要清洗溶液和工件，其四周或侧面设置溢流槽口，使清洗掉的游离污渍溢流出去，或经过滤净化清洗槽内溶液，保持高效清洗效果。

换能器(即超声振板)，包括外壳、匹配层即声窗、压电陶瓷圆盘换能器、背衬、引出电缆等。主要由一定数量的换能振子布阵而成，现常用的换能振子通常为50 W 或100 W，其数量多少取决于配置清洗所对应的功率数。超声振板外壳基本上采用全不锈钢机构，加固密封焊接。放置方式有侧壁式及槽底式(即侧振及底振)，依清洗工件要求及槽体尺寸决定具体放置形式。

发生器为超声波清洗系统的主要控制单元，它的作用是把我们的市电(220 V或380 V，50 Hz或60 Hz)转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号，通过高频线与超声振板连接。通过调节发生器上的开关及调频旋钮对超声振板内振子发出频率信号，振子开始工作，清洗槽内产生振波；一般超声信号都是从低振幅状态逐渐加高至正常工作状态。发生器对每个阵子工作通过高频线进行跟踪反馈，以保持每个振子都工作在谐振点上，避免振子产生冲击， 使其保持超声振板工作在较高稳定状态，延长使用寿命。

加热系统主要是考虑超声清洗溶剂对温度的要求，以更利于污垢在溶剂内分解；增加过滤系统目的是为了清除在清洗过程中，清洗槽内浮游污垢或杂质，确保溶剂的再正常使用及清洗；喷淋系统是在工件出清洗槽后冲洗掉其表面的悬浮污垢，确保工件的清洗质量及效果。