Technologie

1, principe de nettoyage à ultrasons

Principe de nettoyage à ultrasons: la machine de nettoyage à ultrasons est utilisée pour amplifier la puissance électrique du signal oscillant avec une fréquence supérieure à 20kHz à travers le générateur à ultrasons, puis la convertir en énergie de vibration mécanique à haute fréquence à travers l'effet piézoélectrique inverse du transducteur à ultrasons (tête vibrante). Grâce au rayonnement acoustique dans le milieu de nettoyage, les molécules de liquide de nettoyage vibrent et génèrent de nombreuses petites bulles. Les bulles se forment et se développent dans la zone de pression négative le long de la direction de propagation à ultrasons, et se ferment rapidement dans la zone de pression positive pour générer la haute pression instantanée de milliers d'atmosphères et éclater, formant de nombreuses ondes de choc micro haute pression qui agissent sur la surface de la pièce nettoyée. C'est le “ effet de cavitation” dans le nettoyage à ultrasons. La machine de nettoyage à ultrasons est basée sur le principe de base de “ effet de cavitation” Par conséquent, le nettoyage à ultrasons a une excellente capacité de nettoyage pour les pièces à travail avec des structures internes et externes complexes, des surfaces micro inégales, des fentes, de petits trous, des coins, des coins morts et des composants denses, ce qui est inégalé par d'autres méthodes de nettoyage. Avec l'augmentation de la fréquence à ultrasons, le nombre de bulles augmente et la force d'impact de soufflage diminue. Par conséquent, l'ultrason haute fréquence est particulièrement adapté pour nettoyer de petites particules de saleté sans casser la surface de la pièce de travail.

2、Expansion et éclatement de la bulle de cavitation (implosion)

Les bulles sont générées en appliquant des ondes sonores à haute fréquence (fréquence ultrasonique) et à haute intensité au liquide. Par conséquent, tout système de nettoyage à ultrasons doit avoir trois composants de base: un réservoir contenant du liquide de nettoyage, un transducteur qui convertit l'énergie électrique en énergie mécanique et un générateur à ultrasons qui génère des signaux électriques à haute fréquence.

Transducteurs et générateurs

Le transducteur est la partie la plus importante du système de nettoyage à ultrasons. Il existe deux types de transducteurs, l'un est le transducteur magnétique, qui est fait de nickel ou d'alliage de nickel; Un transducteur piézoélectrique est fait de titanate de zirconate de plomb ou d'autres céramiques. Lorsque un matériau piézoélectrique est placé dans un champ électrique à tension variable, il se déformera, ce qui est le soi-disant ‘ effet piézoélectrique’ En revanche, les transducteurs magnétiques sont fabriqués en matériaux qui peuvent se déformer dans un champ magnétique changeant. Peu importe le type de transducteur utilisé, le facteur le plus fondamental est l'intensité de l'effet de cavitation. Comme d'autres ondes sonores, les ondes à ultrasons sont une série de points de pression, c'est-à-dire une onde de compression et d'expansion alternées. Si l'énergie sonore est suffisamment forte, le liquide est repoussé dans l'étape d'expansion de l'onde, générant ainsi des bulles; Au stade de compression de l'onde, ces bulles éclatent ou implodent instantanément dans le liquide, générant une force d'impact très efficace, particulièrement adaptée au nettoyage. Ce processus est appelé cavitation.

Compression et expansion des ondes sonores

Théoriquement, la bulle de cavitation d'éclatement générera une pression supérieure à 10000psi et une température élevée de 20000 ° f (11000 ° C), et l'onde de choc rayonnera rapidement vers l'extérieur au moment de son éclatement. L'énergie libérée par une seule bulle de cavitation est très petite, mais des millions de bulles de cavitation éclatent en même temps toutes les secondes, et l'effet cumulatif sera très fort. La force d'impact forte va enlever la saleté sur la surface de la pièce, ce qui est la caractéristique de tout nettoyage à ultrasons. Si l'énergie à ultrasons est assez grande, la cavitation se produira partout dans le liquide de nettoyage, de sorte que les ultrasons peuvent nettoyer efficacement de petites fissures et trous. La cavitation favorise également la réaction chimique et accélère la dissolution du masque facial de surface. Cependant, ce n'est que lorsque la pression du liquide dans une certaine zone est inférieure à la pression du gaz dans la bulle que la cavitation se produira dans la zone, de sorte que cette condition peut être satisfaite lorsque l'amplitude ultrasonique générée par le transducteur est suffisamment grande. La puissance minimale nécessaire pour générer la cavitation est appelée point critique de cavitation. Différents liquides ont différents points critiques de cavitation, donc l'énergie à ultrasons doit dépasser le point critique pour atteindre l'effet de nettoyage. En d'autres termes, ce n'est que lorsque l'énergie dépasse le point critique que des bulles de cavitation peuvent être générées pour le nettoyage à ultrasons.

5 Importance de la fréquence

Lorsque la fréquence de travail est très faible (dans la gamme de l'audition humaine), le bruit sera généré. Lorsque la fréquence est inférieure à 20 kHz, le bruit de travail devient non seulement important, mais peut également dépasser la limite de bruit de sécurité spécifiée par la loi sur la sécurité et la santé au travail ou d'autres réglementations. Dans les applications qui nécessitent une puissance élevée pour éliminer la saleté sans tenir compte des dommages à la surface de la pièce de travail, une fréquence de nettoyage inférieure dans la gamme de 20 kHz à 30 kHz est généralement choisie. La fréquence de nettoyage dans cette gamme de fréquences est souvent utilisée pour nettoyer de grandes pièces lourdes ou pièces de travail de matériaux à haute densité.

La haute fréquence est généralement utilisée pour nettoyer des pièces plus petites et plus précises, ou pour enlever de petites particules. La haute fréquence est également utilisée dans des applications où la surface de la pièce de travail ne peut pas être endommagée. L'utilisation de fréquences élevées peut améliorer les performances de nettoyage à plusieurs égards. Avec l'augmentation de la fréquence, le nombre de bulles de cavitation augmente linéairement, générant ainsi des ondes de choc de plus en plus denses qui peuvent pénétrer dans de plus petits espaces. Si la puissance reste inchangée, la bulle de cavitation devient plus petite et l'énergie libérée par elle est réduite en conséquence, réduisant ainsi efficacement les dommages à la surface de la pièce de travail. Un autre avantage de la haute fréquence est qu'il réduit la couche limite visqueuse (effet Bernoulli), ce qui permet aux ondes ultrasoniques de ‘ découvrir’ Particules extrêmement fines. Zzo9 Shenzhen Qiaobo ultrasons nouveaux équipements Co., Ltd. fournit une série de produits de fréquence, y compris 28kHz, 32kHz et 40KHz.

6、Avantages du nettoyage à ultrasons

Haute précision: parce que l'énergie de l'onde à ultrasons peut pénétrer des interférences fines et de petits trous, elle peut être utilisée pour nettoyer toutes les pièces ou assemblages. Lorsque les pièces à nettoyer sont des pièces ou des assemblages de précision, le nettoyage à ultrasons est souvent la seule méthode de nettoyage qui peut répondre à ses exigences techniques spéciales;

Rapide: le nettoyage à ultrasons est beaucoup plus rapide que les méthodes de nettoyage conventionnelles dans l'élimination de la poussière et de l'écaillage des pièces de travail. Les pièces d'assemblage peuvent être nettoyées sans démontage. Le nettoyage à ultrasons a l'avantage d'économiser du travail, ce qui en fait souvent la méthode de nettoyage la plus économique;

Consistence: peu importe que les pièces à nettoyer soient grandes ou petites, simples ou complexes, simples ou par lots ou sur la ligne d'assemblage automatique, l'utilisation du nettoyage à ultrasons peut obtenir la propreté uniforme inégalée du nettoyage manuel.

7、Technologie de nettoyage à ultrasons et sélection de la solution de nettoyage

Avant d'acheter le système de nettoyage, l'analyse d'application suivante doit être effectuée pour les pièces nettoyées: la composition du matériau, la structure et la quantité des pièces nettoyées doivent être déterminées, et la saleté à enlever doit être analysée et déterminée. Ce sont les conditions préalables pour déterminer la méthode de nettoyage à utiliser et déterminer s'il faut utiliser une solution de nettoyage aqueuse ou un solvant. Le processus final de nettoyage doit être vérifié par des expériences de nettoyage. Ce n'est que de cette manière qu'un système de nettoyage approprié, un processus de nettoyage raisonnablement conçu et une solution de nettoyage peuvent être fournis.

8、Sélection du liquide de nettoyage

Compte tenu de l'influence des caractéristiques physiques du liquide de nettoyage sur le nettoyage à ultrasons, la pression de vapeur, la tension superficielle, la viscosité et la densité devraient être les facteurs les plus importants. La température peut affecter ces facteurs, donc elle affecte également l'efficacité de la cavitation. Tout système de nettoyage doit utiliser du liquide de nettoyage.

Les trois facteurs suivants doivent être pris en compte lors du choix du liquide de nettoyage:

1. Efficacité de nettoyage: lors de la sélection du solvant de nettoyage le plus efficace, des expériences doivent être faites. Si l'échographie est introduite dans le processus de nettoyage existant, le solvant utilisé n'a généralement pas besoin d'être changé;

2. Opération simple : le liquide utilisé doit être sûr, non toxique, facile à utiliser et longue durée de vie ;

3. Coût: le coût d'utilisation du solvant de nettoyage le moins cher n'est pas nécessairement le plus bas. L'efficacité et la sécurité de nettoyage du solvant, le nombre de pièces à nettoyer par une certaine quantité de solvant et le taux d'utilisation le plus élevé doivent être pris en compte lors de l'utilisation. Bien entendu, le solvant de nettoyage choisi doit atteindre l'effet de nettoyage et être compatible avec le matériau de la pièce à nettoyer. L'eau est la solution de nettoyage la plus courante, donc le système utilisant une solution à base d'eau est facile à utiliser, peu coûteux et largement utilisé. Cependant, certains matériaux et la saleté ne conviennent pas pour les solutions aqueuses, il existe donc de nombreux solvants à choisir.

9、Deux systèmes de nettoyage distingués par différentes solutions de nettoyage

Système aqueux: généralement composé d'un réservoir ouvert dans lequel la pièce est immergée. Le système complexe sera composé de plusieurs réservoirs et équipé d'un système de filtration circulant, d'un réservoir de rinçage, d'un réservoir de séchage et d'autres accessoires. Système de solvant: la plupart d'entre eux sont des machines de nettoyage à ultrasons dégraissantes en phase vapeur, souvent équipées de dispositifs de récupération continue des déchets liquides. Le processus d'élimination d'huile en phase vapeur à ultrasons est complété par un système multi-réservoir intégré composé d'un réservoir d'évaporation de solvant et d'un réservoir d'immersion à ultrasons. Sous l'action combinée de la vapeur de solvant chaud et de l'agitation à ultrasons, l'huile, la graisse, la cire et d'autres saletés dissoutes dans le solvant sont enlevées. Après une série de procédures de nettoyage, la pièce est chaude, propre et sèche.

10、Traitement des pièces de nettoyage

Une autre considération du nettoyage à ultrasons est le chargement et le déchargement des pièces de nettoyage ou la conception d'outillage pour placer des pièces de nettoyage. Lorsque les pièces de nettoyage sont dans le réservoir de nettoyage à ultrasons, ni les pièces de nettoyage ni le panier de pièces de nettoyage ne doivent toucher le fond du réservoir. La surface totale en section des pièces de nettoyage ne doit pas dépasser 70 % de la surface en section du réservoir à ultrasons. Le caoutchouc et le plastique non rigide absorberont l'énergie à ultrasons, alors soyez prudents lors de l'utilisation de tels matériaux pour l'outillage. Une attention particulière doit également être accordée aux pièces de nettoyage isolées. L'efficacité même du meilleur système de nettoyage à ultrasons sera considérablement réduite si le panier à outils n'est pas correctement conçu ou si les pièces sont trop lourdes. Crochets, étagères et verres peuvent être utilisés pour soutenir les pièces de nettoyage.