Technische

1、Ultraschallreinigungsprinzip

Ultraschallreinigungsprinzip: Die Ultraschallreinigungsmaschine wird verwendet, um die elektrische Leistung des oszillierenden Signals mit einer Frequenz höher als 20kHz durch den Ultraschallgenerator zu verstärken und es dann durch den umgekehrten piezoelektrischen Effekt des Ultraschallwandlers (Vibrationskopf) in hochfrequente mechanische Vibrationsenergie umzuwandeln. Durch die akustische Strahlung im Reinigungsmedium vibrieren die Reinigungsflüssigkeitsmoleküle und erzeugen zahlreiche winzige Blasen. Die Blasen bilden sich und wachsen im negativen Druckbereich entlang der Ultraschallausbreitungsrichtung und schließen sich schnell im positiven Druckbereich, um den sofortigen Hochdruck von Tausenden von Atmosphären zu erzeugen und zu platzen, um zahlreiche Mikro-Hochdruckstoßwellen zu bilden, die auf die Oberfläche des gereinigten Werkstücks wirken. Das ist “ Kavitationseffekt” in der Ultraschallreinigung. Ultraschallreinigungsmaschine basiert auf dem Grundprinzip von “ Kavitationseffekt” Daher hat die Ultraschallreinigung eine ausgezeichnete Reinigungsfähigkeit für Werkstücke mit komplexen inneren und äußeren Strukturen, mikrounebenen Oberflächen, Schlitzen, kleinen Löchern, Ecken, toten Ecken und dichten Komponenten, die von anderen Reinigungsmethoden unvergleichlich sind. Mit der Zunahme der Ultraschallfrequenz nimmt die Anzahl der Blasen zu und die Sprengschlagkraft nimmt ab. Daher eignet sich Hochfrequenz-Ultraschall besonders zur Reinigung kleiner Schmutzpartikel, ohne die Oberfläche des Werkstücks zu brechen.

2、 Expansion und Brechen der Kavitationsblase (Implosion)

Blasen werden erzeugt, indem hochfrequente (Ultraschallfrequenz) und hochintensive Schallwellen auf die Flüssigkeit aufgetragen werden. Jedes Ultraschallreinigungssystem muss daher drei grundlegende Komponenten aufweisen: einen Tank mit Reinigungsflüssigkeit, einen Wandler, der elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt, und einen Ultraschallgenerator, der hochfrequente elektrische Signale erzeugt.

3. Wandler und Generatoren

Der Wandler ist der wichtigste Teil des Ultraschallreinigungssystems. Es gibt zwei Arten von Wandlern, einer ist magnetischer Wandler, der aus Nickel oder Nickellegierung besteht; Ein piezoelektrischer Wandler besteht aus Bleizirkonattitanat oder anderen Keramiken. Wenn ein piezoelektrisches Material in ein elektrisches Feld mit variierender Spannung platziert wird, wird es deformiert, was die sogenannte ‘ piezoelektrischer Effekt’ Magnetumwandler hingegen bestehen aus Materialien, die sich bei einem sich ändernden Magnetfeld verformen können. Egal, welche Art von Wandler verwendet wird, der grundlegendste Faktor ist die Intensität des Kavitationseffekts. Wie andere Schallwellen sind Ultraschallwellen eine Reihe von Druckpunkten, d. h. eine Welle der wechselnden Kompression und Expansion. Ist die Schallenergie stark genug, wird die Flüssigkeit in der Expansionsstufe der Welle weggeschoben, wodurch Blasen erzeugt werden; In der Kompressionsstufe der Welle platzen oder implodieren diese Blasen sofort in der Flüssigkeit, wodurch eine sehr wirksame Schlagkraft erzeugt wird, die besonders zur Reinigung geeignet ist. Dieser Prozess wird Kavitation genannt.

4、Kompression und Ausdehnung von Schallwellen

Theoretisch erzeugt die Burst Kavitationsblase einen Druck von mehr als 10000psi und eine hohe Temperatur von 20000 ° f (11000 ° C), und die Stoßwelle strahlt im Moment ihres Bursts schnell nach außen. Die von einer einzelnen Kavitationsblase freigegebene Energie ist sehr klein, aber jede Sekunde platzen Millionen von Kavitationsblasen zur gleichen Zeit, und der kumulative Effekt wird sehr stark sein. Die starke Schlagkraft schält den Schmutz auf der Oberfläche des Werkstücks ab, was die Eigenschaft aller Ultraschallreinigung ist. Wenn die Ultraschallenergie groß genug ist, tritt Kavitation überall in der Reinigungsflüssigkeit auf, so dass Ultraschall kleine Risse und Löcher effektiv reinigen kann. Kavitation fördert auch die chemische Reaktion und beschleunigt die Auflösung der Oberflächenmaske. Allerdings tritt nur dann auf, wenn der Flüssigkeitsdruck in einem bestimmten Bereich niedriger ist als der Gasdruck in der Blase, so dass diese Bedingung erfüllt werden kann, wenn die vom Wandler erzeugte Ultraschallamplitude groß genug ist. Die Mindestleistung, die zur Erzeugung von Kavitation erforderlich ist, wird als Kavitationskritischer Punkt bezeichnet. Verschiedene Flüssigkeiten haben verschiedene Kavitationskritische Punkte, so dass die Ultraschallenergie den kritischen Punkt überschreiten muss, um den Reinigungseffekt zu erreichen. Mit anderen Worten, nur wenn die Energie den kritischen Punkt übersteigt, können Kavitationsblasen zur Ultraschallreinigung erzeugt werden.

5. Bedeutung der Frequenz

Wenn die Arbeitsfrequenz sehr niedrig ist (im Bereich des menschlichen Gehörs), wird Lärm erzeugt. Wenn die Frequenz niedriger als 20 kHz ist, wird der Arbeitsgeräusch nicht nur groß, sondern kann auch die durch das Arbeitsschutzgesetz oder andere Vorschriften festgelegte Sicherheitslärmgrenze überschreiten. Bei Anwendungen, die eine hohe Leistung erfordern, um Schmutz zu entfernen, ohne Werkstückoberflächenschäden zu berücksichtigen, wird in der Regel eine niedrigere Reinigungsfrequenz im Bereich von 20 kHz bis 30 kHz gewählt. Die Reinigungsfrequenz in diesem Frequenzbereich wird häufig verwendet, um große, schwere Teile oder Werkstücke aus hochdichten Materialien zu reinigen.

Hohe Frequenz wird normalerweise verwendet, um kleinere und präzisere Teile zu reinigen oder kleine Partikel zu entfernen. Hohe Frequenz wird auch in Anwendungen eingesetzt, in denen die Werkstückoberfläche nicht beschädigt werden darf. Die Verwendung einer hohen Frequenz kann die Reinigungsleistung in mehreren Aspekten verbessern. Mit der Erhöhung der Frequenz nimmt die Anzahl der Kavitationsblasen linear zu, wodurch immer dichtere Stoßwellen erzeugt werden, die in kleinere Lücken eintreten können. Bleibt die Leistung unverändert, wird die Kavitationsblase kleiner und die von ihr freigegebene Energie wird entsprechend reduziert, wodurch die Beschädigung der Werkstückoberfläche effektiv reduziert wird. Ein weiterer Vorteil der hohen Frequenz ist, dass es die viskose Grenzschicht (Bernoulli-Effekt) reduziert, die Ultraschallwellen auf ‘ entdecken’ extrem feine Partikel. Zzo9 Shenzhen Qiaobo Ultraschall neue Ausrüstung Co., Ltd. bietet eine Reihe von Frequenzprodukten, einschließlich 28kHz, 32kHz und 40KHz.

6、Vorteile der Ultraschallreinigung

Hohe Präzision: Da die Energie der Ultraschallwelle feine Lücken und kleine Löcher durchdringen kann, kann sie verwendet werden, um Teile oder Baugruppen zu reinigen. Wenn die zu reinigenden Teile Präzisionsteile oder -baugruppen sind, ist die Ultraschallreinigung oft die einzige Reinigungsmethode, die ihre speziellen technischen Anforderungen erfüllen kann;

Schnell: Die Ultraschallreinigung ist viel schneller als herkömmliche Reinigungsmethoden bei der Staub- und Skalenentfernung von Werkstücken. Die Montageteile können ohne Demontage gereinigt werden. Ultraschallreinigung hat den Vorteil, Arbeitskraft zu sparen, was es oft zur wirtschaftlichsten Reinigungsmethode macht;

Konsistenz: Unabhängig davon, ob die zu reinigenden Teile groß oder klein, einfach oder komplex, einzeln oder in Chargen oder auf der automatischen Montagelinie sind, kann die Verwendung der Ultraschallreinigung die unvergleichliche einheitliche Sauberkeit der manuellen Reinigung erzielen.

7、Ultraschallreinigungstechnologie und Auswahl der Reinigungslösung

Vor dem Kauf des Reinigungssystems wird für die gereinigten Teile die folgende Anwendungsanalyse durchgeführt: Die Materialzusammensetzung, Struktur und Menge der gereinigten Teile werden bestimmt und der zu entfernende Schmutz wird analysiert und bestimmt. Dies sind die Voraussetzungen zur Bestimmung des zu verwendenden Reinigungsverfahrens und zur Bestimmung, ob wässrige Reinigungslösung oder Lösungsmittel verwendet werden sollen. Der Endreinigungsprozess muss durch Reinigungsexperimente überprüft werden. Nur so kann ein geeignetes Reinigungssystem, ein angemessen gestaltetes Reinigungsverfahren und eine Reinigungslösung bereitgestellt werden.

8、Auswahl der Reinigungsflüssigkeit

Angesichts des Einflusses der physikalischen Eigenschaften der Reinigungsflüssigkeit auf die Ultraschallreinigung sollten der Dampfdruck, die Oberflächenspannung, die Viskosität und die Dichte die bedeutendsten Faktoren sein. Die Temperatur kann diese Faktoren beeinflussen, also beeinflusst sie auch die Effizienz der Kavitation. Jedes Reinigungssystem muss Reinigungsflüssigkeit verwenden.

Die folgenden drei Faktoren sollten bei der Auswahl von Reinigungsflüssigkeit berücksichtigt werden:

1. Reinigungseffizienz: bei der Auswahl des effektivsten Reinigungslösungsmittels müssen Experimente durchgeführt werden. Wird Ultraschall in den bestehenden Reinigungsprozess eingeführt, muss das verwendete Lösungsmittel in der Regel nicht gewechselt werden;

2. Einfacher Betrieb: die verwendete Flüssigkeit muss sicher, nicht giftig, einfach zu bedienen und lange Lebensdauer sein;

3. Kosten: Die Nutzungskosten des billigsten Reinigungslösungsmittels sind nicht unbedingt die niedrigsten. Die Reinigungseffizienz und Sicherheit des Lösungsmittels, die Anzahl der Werkstücke, die mit einer bestimmten Menge an Lösungsmittel gereinigt werden können, sowie die höchste Auslastungsrate müssen bei der Verwendung berücksichtigt werden. Selbstverständlich muss das gewählte Reinigungslösungsmittel die Reinigungswirkung erreichen und mit dem zu reinigenden Werkstückmaterial kompatibel sein. Wasser ist die häufigste Reinigungslösung, daher ist das System mit wasserbasierter Lösung einfach zu bedienen, kostengünstig und weit verbreitet. Einige Materialien und Schmutz sind jedoch nicht für wässrige Lösungen geeignet, so dass es viele Lösungsmittel zur Auswahl gibt.

9、Zwei Reinigungssysteme, die sich durch verschiedene Reinigungslösungen unterscheiden

Wassersystem: in der Regel besteht aus einem offenen Tank, in den das Werkstück eingetaucht ist. Das komplexe System wird aus mehreren Behältern bestehen und mit zirkulierendem Filtrationssystem, Spülbehälter, Trocknungsbehälter und anderen Zubehör ausgestattet sein. Lösungsmittelsystem: die meisten von ihnen sind Ultraschall-Dampfphase Entfettungsreinigungsmaschinen, oft mit Abfallflüssigkeit kontinuierliche Rückgewinnung Geräte ausgestattet. Der Ultraschalldampfphasenölentfernungsprozess wird durch ein integriertes Multitanksystem aus Lösungsmittelverdampfungstank und Ultraschalltauchtank abgeschlossen. Unter der kombinierten Wirkung von heißem Lösungsmitteldampf und Ultraschallrühren werden Öl, Fett, Wachs und andere in Lösungsmittel gelöste Schmutze entfernt. Nach einer Reihe von Reinigungsverfahren ist das Werkstück heiß, sauber und trocken.

10、Behandlung von Reinigungsteilen

Eine weitere Überlegung der Ultraschallreinigung ist das Beladen und Entladen von Reinigungsteilen oder die Konstruktion von Werkzeugen zum Platzieren von Reinigungsteilen. Wenn sich die Reinigungsteile im Ultraschallreinigungsbehälter befinden, dürfen weder die Reinigungsteile noch der Reinigungsteilkorb den Boden des Behälters berühren. Die gesamte Querschnittsfläche der Reinigungsteile darf 70 % der Querschnittsfläche des Ultraschallbehälters nicht überschreiten. Gummi und nicht starrer Kunststoff absorbieren Ultraschallenergie, also seien Sie vorsichtig, wenn Sie solche Materialien für Werkzeuge verwenden. Besondere Aufmerksamkeit gilt auch für isolierte Reinigungsteile. Die Effizienz selbst des besten Ultraschallreinigungssystems wird stark reduziert, wenn der Werkzeugkorb nicht richtig gestaltet ist oder die Werkstücke zu schwer sind. Haken, Regale und Becher können verwendet werden, um Reinigungsteile zu unterstützen.