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超声波清洗历史发展
技术早出现于20世纪30年代早期,当时,位于美国新泽西州的美国无线电公司的一个实验室中的技术人员尝试用自制的简陋超声波清洗系统清洗某些物体,但试验未获成功。在此基础上,超声波清洗技术在20世纪50年代有了很大的发展,当时使用的超声波工作频率在20～ 40 kHz之间。该范围内的超声波被应用在数千种不同的工作场合下,其中许多是别的清洗手段不能很好发挥作用的场合。超声波可以对工件施加非常巨大的能量,尤其适用于清除牢固地附着在基底上的污垢。然而在某些情况下,超声波强大的能量也会损伤粘有污垢而性质脆弱的基底材料。在过去的十几年中,超声波领域中出现了一些技术革新,提高了清除敏感基底上的污物的安全系数。在此期间,超声波技术,特别是中高频超声波清洗技术有了新的发展,并成为行业的亮点。近年来,人们发现用兆声波(根据超声波的频率不同,把40 kHz及其以下的称为常规或低频超声波,把1 000 kHz以上的称为高频超声波,又称兆频超声波,简称兆声波)清洗可以去除掉半导体材料表面上的超细污垢微粒,并且不会损伤基底材料的表面。目前这项技术已经得到了很快的普及。
超声波清洗的构成
超声波清洗机由以下几部分组成:1)超声波系统:包括换能器和超声波发生器。(1)换能器:换能器采用特种耐高温、耐振动、高粘度的树脂胶辅以特殊的方法加以固定,脱落,且可耐受100℃～150℃的高温。(2)超声波发生器:大功率超声波发生器可由超音频IGBT电力电子器件为主要元件构成,该种超声波发生器电路先进,结构完整,辅以灵敏可靠的集成控制系统。各种超声波发生器可独立工作,亦可多组并联使用,以完成大规模清洗工程。2)加热及温度控制系统。加热器通常采用不锈钢管材制成,可耐酸碱。加热的目的是将清洗剂加热以增加清洗机的洗涤效果。温度自动控制,可在适当范围内随意调整。3)清洗槽:清洗槽一般采用不锈钢经弧焊焊制而成,槽体上设置有排渣检修口、保温隔声层等,要保证水位至少应高出换能器盒200 mm以上。
超声波清洗新发展
随着应用范围的扩大,超声波清洗技术也有了新的发展。传统的超声波清洗设备由于自动化程度不高而难以保证零件清洗的均匀性,近年来逐渐出现了自动化程度高、灵活性强的自动化超声波清洗设备。不但实现了超声波清洗的自动化控制和批量作业,还稳定了清洗工艺、提高了清洗质量。这类超声波清洗设备将超声波清洗和化学清洗、漂洗、脱水、烘干等工艺结合,因而有非常高的清洗效率。在传动、烘干、清洗方面通常使用PLC控制,实现了清洗过程的全自动化。