超聲波清洗，去毛刺

jinlihua54

廠里有用這個工藝處理毛刺。

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超聲波清洗技術(shù)

一、 被譽(yù)為現(xiàn)代清洗手段的超聲波清洗是利用超聲波在液體介質(zhì)中的空化效應(yīng)，對液體介質(zhì)所到之處拖把體內(nèi)外表面進(jìn)行清洗，具有優(yōu)質(zhì)、省力、高效和無污染等顯著特點(diǎn)，在西方發(fā)達(dá)工業(yè)國家已得到了廣泛應(yīng)用，取得了很大的經(jīng)濟(jì)效益。我國也開始逐步推廣使用這種新技術(shù)。
北京東方康明科技開發(fā)有限公司利用豐富的超聲波技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合了國外先進(jìn)技術(shù)和電子元件，開發(fā)了系列化超聲波清洗設(shè)備。本公司使用的ＩＧＢＴ超聲波電源自九十年代初在國內(nèi)率先投入市場。電源經(jīng)過多年的不斷完善，采用新的控制方法，使該產(chǎn)品在技術(shù)上達(dá)到領(lǐng)先水平，在汽車制造、電子設(shè)備、電鍍等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。目前電源功率可達(dá)數(shù)十千瓦以上，而價格遠(yuǎn)低于同類進(jìn)口設(shè)備，且故障率低、性能穩(wěn)定。
) U; z% \; D1 g- A) y　本公司提供完善的技術(shù)咨詢和售后服務(wù)。其中電源技術(shù)已被多家采用。
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二、 超聲波清洗原理

　當(dāng)液體介質(zhì)中傳入一定強(qiáng)度的超聲波時，被清洗物體的表面反復(fù)出現(xiàn)加壓和減壓產(chǎn)生空化效應(yīng)，液體內(nèi)出現(xiàn)微小空洞，當(dāng)聲波達(dá)到一定強(qiáng)度時，空洞會發(fā)生劇烈爆炸，產(chǎn)生強(qiáng)列碰撞，壓力達(dá).5-50噸/平方厘米，具有很大的能量，使水分以超過10000G的加速度撞擊被清洗物體的表面，將污物撞擊下來，從而達(dá)到顯著的清洗效果，并且這種效果可隨液體到達(dá)被清洗物體的所有表面，這是手工洗刷，機(jī)械振動等常規(guī)手段所無法達(dá)到的。
2 {' H% z: ~5 q! A  ~" d& \　由于空化效應(yīng)形成時會產(chǎn)生聲波壓力和熱效應(yīng)，故可對細(xì)菌，特別是鏈狀細(xì)菌進(jìn)行打擊，達(dá)到殺菌消毒的作用。此外，超聲波具有強(qiáng)烈的乳化作用，并能起到均勻攪拌、研磨粉碎和加速化學(xué)反應(yīng)的作用。
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三、 應(yīng)用
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　鑒于上述原理，超聲清洗可廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)，達(dá)到其它清洗手段難以達(dá)到的目的。其主要應(yīng)用列舉如下：
（1）機(jī)械零部件的清洗（特別是精密零部件）：軸承、油泵、油嘴，汽缸，機(jī)械手表芯和汽車部件（不拆卸清洗），紡織錠子，石油鉆頭的零部件（如齒輪，刀具和刃具）等。
（2）光學(xué)零部件的清洗：光學(xué)器件、光學(xué)纖維等。
（3）液壓元件的清洗
4 `4 I. Q* e/ x/ s/ r（4）機(jī)電元件的清洗及處理：觸頭、半導(dǎo)體管座、高性能電器接頭等。
$ a6 S8 H$ r$ h$ e5 `（5）半導(dǎo)體芯片清洗
* o3 y  f8 u4 b0 f（6）印刷電路板的清洗
（7）金屬制品的表面處理（如除銹，除油，磷化，鈍化等）
（8）各種玻璃瓶子及器皿的清洗
（9）過濾器的清洗
（10）各種印章的清洗
% n: G" Z2 ]: i. j) ^) z: e5 F7 y（11）貴重金屬的清洗
（12）鍍前處理
: J! d( @. P% Z/ w2 v' U: ^: v. d7 k（13）消除高級繪圖筆的筆頭堵塞
. R1 i* s9 B% L# N7 ]" G2 G（14）玉器加工后的清潔處理
（15）材料的分散、超精細(xì)處理
# k% _* I& z. g  X8 {) ?9 c# {, t（16）電爐絲冷拔后的表面處理
& f* P4 @% d, w4 X! J（17）餐具清洗
: n; O& {2 S* E  P7 Y2 d- A9 f# d* W4 Q3 \（18）尼龍噴絲板的梳孔清洗
0 ^6 f' H9 K( X4 l（19）蓄電池橡膠隔板的梳孔清潔處理
（20）柴油和水的乳化
（21）溶劑的均勻混合
: p: ^  I2 p" S/ e* a" U（22）酒的陳化處理
（23）種子的超聲浮選

4 f" p* ~4 m5 t6 M8 N　因此，超聲技術(shù)廣泛用于機(jī)械電子行業(yè)、冶金加工、食品加工、醫(yī)療衛(wèi)生輕工紡織、藝術(shù)美術(shù)、印刷行業(yè)、橡膠行業(yè)、醫(yī)藥及家庭領(lǐng)域。此外，超聲技術(shù)還可用于焊接、金屬和寶石的鉆孔、金屬切削和研磨等加工過程，具有廣泛的應(yīng)用前景。
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- H% g0 K* S6 m) B6 y$ @四、 產(chǎn)品技術(shù)分析

& u8 _: A* s' U( x$ f1、 超聲電源的發(fā)展
9 A- W" D5 ]# x7 E/ r　六十年代初，我國就開始研制各種功率的超聲波發(fā)生器（超聲電源），到目前為止，超聲電源經(jīng)歷了以電子管，晶閘管，晶體三極管，VMOS和IGBT為開關(guān)元件的發(fā)展過程。我國電子管組成的發(fā)生器在七十年代已形成。但這種電源的設(shè)備電能的利用率極低，電源成本高，體積大。七十年代以后到八十年代初晶閘管電路的發(fā)生器開始投入使用，這種電源與電子管電源相比其效率有了很大提高，體積和重量有所下降。但由于受開關(guān)速度的限制和晶閘管開關(guān)特性的影響，這種電源一般工作在20KHZ以下，電源的成本也較高，體積大，工作效率仍然不是很理想。目前仍然有許多公司家生產(chǎn)和使用上述電源。
　為了減小上述電源的不足，人們廣泛開始研制和使用VMOS電源，和晶體三管電源相比，VMOS單極型開關(guān)管開關(guān)速度很高，驅(qū)動功率小，由于管子的制造工藝結(jié)構(gòu)限制，其中單管的導(dǎo)通電流較小，耐壓較低，抗沖擊電流和沖擊電壓能力較差。晶體三極管的驅(qū)動功率較大，采用大功率復(fù)合三極管其開關(guān)速度會大大降低，這種復(fù)合三極管一般只能在20KHZ以下使用。因此，VMOS管和晶體三極管一般適和用于較小的清洗機(jī)電源。
　針對上述特點(diǎn)，我們采用了一種開關(guān)速度快、導(dǎo)通電流大、耐壓高、抗沖擊能力強(qiáng)、驅(qū)動功率小的新型IGBT器件，并結(jié)和現(xiàn)代控制技術(shù)率先研制出大功率、系列化超聲波電源，使產(chǎn)品的性能有了很大的提高，成本大幅度下降。同時解決了換能器阻抗變化、中心頻率漂移等所帶來的疑難問題，成為超聲電源的更新時代產(chǎn)品。


  r6 W/ x% W+ m3 j- r3 u( O" p3 ^- F2、 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

( F7 j1 e$ x/ P6 Z/ {; C: A　超聲波清洗機(jī)主要由清洗槽和超聲電源兩部分組成，由電纜聯(lián)結(jié)。對于槽式清洗機(jī)清洗槽的下面裝有換能器；對于浸入式的清洗機(jī)，換能器密封在不銹鋼盒內(nèi)。換能器將電源送來的電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械波，達(dá)到清洗的目的。
（1） 清洗槽：采用SUS304或316L不銹鋼，也可根據(jù)具體清洗工藝要求選用特種不銹鋼氬氣保護(hù)焊接，必須保證絕對不漏水。
（2） 換能器：采用特種鋯酸鈦鉛壓電陶瓷片及金屬壓塊組合成的振頭，具有效率高、壽命長、不易損壞等優(yōu)點(diǎn)，粘接劑選用耐高溫、耐振動、高強(qiáng)度的樹脂膠以防脫落。
（3） 超聲波發(fā)生器：電路結(jié)構(gòu)完善，機(jī)箱面板裝有電源開關(guān)，過載指示，電表等�？筛鶕�(jù)用戶需求，配置數(shù)字定時器，加裝數(shù)字功率指示器和功率調(diào)節(jié)電路。

& x+ B& V% `# Y1 n4 _3、 技術(shù)特點(diǎn)


　ECP系列型超聲波電源作為一種新型技術(shù)產(chǎn)品，其主電路工作于匹配諧振狀態(tài)
電源具有以下特點(diǎn)：
& O4 M2 n- I/ ~3 q" }5 @. W9 r& m& J, t（1） 電路很容易同各種頻率和不同阻抗特性的壓電陶瓷換能器匹配
) q2 T0 p9 t1 I（2） 工作頻率范圍寬
; M5 @( N7 x+ T- |2 d（3） 單機(jī)功率大，可達(dá)數(shù)千瓦以上
/ h. z4 S+ R: T' Z# ]6 m7 G+ U0 V（4） 電源輸入電壓為單相220V或三相380V。大功率時采用380V輸入電壓可保證三相電網(wǎng)的平衡。
- _& s* i' h# J$ `/ I（5） 便于模塊化設(shè)計。數(shù)十千瓦以上的清洗機(jī)可由數(shù)百瓦或數(shù)千瓦的功率單元組成，這樣有利于換能器的優(yōu)化組和，保證換能器都工作在最佳狀態(tài)；同時每個功率模塊都有自身的保護(hù)和跟蹤系統(tǒng)，若一個單元出現(xiàn)故障，其他單元仍能正常工作損壞的單元容易更換，便于維修。
2 @. t  ^( a  G6 q( T: ?; N（6） 每個IGBT單元可進(jìn)行快速過流保護(hù)，有效地保護(hù)開關(guān)管，使其避免損壞。
（7） 具有頻率反饋電路和功率反饋電路，可調(diào)節(jié)、鎖定電路和電壓相位關(guān)系，避免負(fù)載阻抗隨環(huán)境溫度、水位等因素變化而引起的較大功率波動。
3 d& n% t* t! N2 ~（8） 電源具有限定最大功率和最大電流的能力，從而降低電源的故障率。
8 U3 S1 N9 a( q（9） 可實(shí)現(xiàn)功率調(diào)節(jié)。
6 `5 |0 i: r0 l5 i/ o* r  E（10） 具有軟起動和欠壓保護(hù)功能。
（11） 具有快速過載保護(hù)和輸出短路保護(hù)功能。
（12） 電源體積小，重量輕。
（13） 電源效率高。
  W7 h: a: ]. v" v' K1 S! `（14） 電源不僅能夠用于超聲清洗，而且還可用于其它超聲波應(yīng)用領(lǐng)域，如超聲波焊接、超聲波打孔、超聲波細(xì)胞粉碎等。
　超聲波換能器：采用夾心結(jié)構(gòu)，膠粘加壓組成，使換能器形成一體，工作穩(wěn)定可
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7 I# Y9 o5 Q, S/ K6 l( J# t超聲是指頻率高于20kHz的聲音，人耳一般聽不見。由于歷史原因和工作特點(diǎn)，少數(shù)頻率低于20kHz的聲波的應(yīng)用也包括在超聲應(yīng)用范圍。按照習(xí)慣劃分，超聲在國防和國民經(jīng)濟(jì)各個部門的應(yīng)用可分為兩大類，一類是用較弱的超聲來采集信息，例如超聲無損探傷及超聲診斷(如B超)；另一類是用較強(qiáng)的超聲，利用它的能量來改變材料的狀態(tài)或性能，例如超聲清洗，超聲粉碎固體等等，這類應(yīng)用需要產(chǎn)生大功率的超聲，我們簡稱為功率超聲。功率超聲在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)等國民經(jīng)濟(jì)各個部門以及國防工業(yè)中已得到廣泛的應(yīng)用。除上面提到的超聲清洗和粉碎外，還有超聲霧化、乳化、勻化、提取和凝聚；超聲電鍍、搪錫、浸漬、過濾和加速干燥；超聲焊接，超聲加工和超聲研磨、拋光；超聲治療和超聲外科術(shù)等。近年來功率超聲又發(fā)展了許多新技術(shù)，例如超聲“幫助”金屬成形(如冷拔金屬絲)，超聲振動切削，超聲疲勞測試，超聲懸浮，超聲馬達(dá)和聲化學(xué)。聲化學(xué)(Sonochemistry)是近十年來發(fā)展最為迅速的新交叉學(xué)科，已有一些工業(yè)應(yīng)用。有人預(yù)測它可能給化工生產(chǎn)帶來變革性的變化。
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4 j' A1 }+ `  x2 W- e. B1 d1 F& G清洗人人都接觸到，似乎是極普通而平凡的工作，但是對一些特殊清洗對象就不是一件容易的事。超聲由于它在液體中的空化作用能獲得突出的清洗效果，在一些清洗難度大而質(zhì)量要求高的場合具有獨(dú)特的地位。

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換能器將超聲頻電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動并通過清洗槽壁向盛在槽中的清洗液輻射超聲波。存在于液體中的微氣泡(稱為空化核)在聲波的作用下振動，當(dāng)聲壓或聲強(qiáng)達(dá)到一定值時，氣泡迅速增長，然后突然閉合。在氣泡閉合時，產(chǎn)生沖擊波，在氣泡周圍產(chǎn)生1012～1013Pa的壓力及局部高溫，這種物理現(xiàn)象稱為超聲空化。空化所產(chǎn)生的巨大壓力能破壞不溶性污物而使它們分散于溶液中。蒸汽型空化對污垢層的直接反復(fù)沖擊，一方面破壞污物與清洗件表面的吸附，另一方面也會引起污物層的疲勞破壞而脫離。氣體型氣泡的振動對固體表面進(jìn)行擦洗，污層一旦有縫可鉆，氣泡還能“鉆入”裂縫作振動，使污層脫落。由于空化作用，兩種液體在界面迅速分散而乳化，當(dāng)固體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時，油被乳化，固體粒子自行脫落。超聲在清洗液中傳播時會產(chǎn)生正負(fù)交變的聲壓，沖擊清洗件，同時由于非線性效應(yīng)會產(chǎn)生聲流和微聲流，而超聲空化在固體和液體界面上會產(chǎn)生高速的微射流，所有這些作用能夠破壞污物，除去或削弱邊界污層，增加攪拌、擴(kuò)散作用，加速可溶性污物的溶解，強(qiáng)化化學(xué)清洗劑的清洗作用。由引可見，凡是液體能浸到、聲場存在的地方都有清洗作用，而且清洗速度快、質(zhì)量高，特別適用于清洗件表面形狀復(fù)雜，如空穴、狹縫等的細(xì)致清洗，易于實(shí)現(xiàn)清洗自動化。在某些場合下可以用水劑代替有機(jī)溶劑進(jìn)行清洗，或降低酸堿的濃度，對于一些有損人體健康的清洗，如清洗放射性污物可以實(shí)現(xiàn)遙控或自動化清洗。超聲清洗也有其局限性，例如對聲反射強(qiáng)的材料如金屬、陶瓷和玻璃等清洗效果好，而對聲吸收大的材料如布料、橡膠以及粘度大的污物清洗效果差。

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超聲清洗始于本世紀(jì)50年代初，隨著技術(shù)的進(jìn)步應(yīng)用日益擴(kuò)大。目前已廣泛地用于電子電器工業(yè)，清洗半導(dǎo)體器件、電子管零件、印刷電路、繼電器、開關(guān)和濾波器等；機(jī)械工業(yè)中用于清洗齒輪、軸承、油泵油嘴偶件、燃油過濾器、閥門及其它機(jī)械零件，大如發(fā)動機(jī)及導(dǎo)彈部件，小如手表零件；在光學(xué)和醫(yī)療器械方面用于清洗各種透鏡、眼鏡及框、醫(yī)用玻璃器皿、針管和手術(shù)器具等；輕紡工業(yè)中用來清洗噴絲頭，食品瓶、蓋，模具及雕刻工藝品等等。

上面所舉的超聲清洗例子，一般都用20～40kHz的低頻超聲，近年來美國發(fā)展了一種稱為Megasonic cleaning的技術(shù)，即用1MHz高頻超聲來清洗大規(guī)模集成電路，能除去小于1μm的污物，此時清洗的機(jī)理不是超聲空化，而主要是粒子的振速及聲流。90年代美國Crest公司聲稱他們發(fā)明用68kHz的超聲清洗軟盤驅(qū)動器，效率比用40kHz高一倍。��
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! B$ j5 J/ C3 C8 G2 G我國超聲清洗在下面幾個方面取得較有成效的應(yīng)用：

7 G5 {! B( f2 Y; Y2 _- H" }1)機(jī)械零部件在電鍍前后的清洗或噴涂前的清洗，拆修零件的清洗。要求高清潔度如油泵油嘴偶件、軸承的清洗。
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2)印刷電路板、硅片、鐵路系統(tǒng)用的信號控制繼電器、元器件、顯像管及電真空器件等的清洗。

  V8 L: _9 F+ N6 ?3)顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡等光學(xué)系統(tǒng)及取樣玻璃片的清洗。
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2 \1 o0 r  [  r6 {- v6 G4 [9 f4)醫(yī)用器具如口腔和外科器械的清洗，藥瓶及某些食品瓶、配藥室、生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中所用瓶罐的清洗。

5)噴絲頭、眼鏡架、模具、雕刻工藝品等的清洗。
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最近發(fā)展起來的汽車底盤架的超聲清洗，配合專用清洗液，將除銹、去氧化膜及磷化一次清洗處理完成，烘干后即可噴漆，克服過去人工擦銹、強(qiáng)酸清洗工藝的特點(diǎn)，既改善勞動條件又減少環(huán)境污染。

超聲清洗設(shè)備有兩大類：一類是以水溶液作為清洗劑的設(shè)備，這類設(shè)備包括超聲頻電功率源，超聲換能器及相應(yīng)的超聲容器和電加熱器；一種是單槽式的，另一種是多槽(多工位)連續(xù)清洗設(shè)備，時常帶有定時及自動輸送裝置。另一類是以揮發(fā)性有機(jī)溶液，如三氯乙烯、三氯乙烷和氟里昂等作為清洗劑，這類設(shè)備除了上述各組成部分外，還需要有冷凝循環(huán)、油水分離及過濾回收有機(jī)溶液的附加設(shè)備。目前國內(nèi)外主要生產(chǎn)和開發(fā)各種專用清洗設(shè)備、在線生產(chǎn)的成套設(shè)備。也生產(chǎn)臺式、小巧的清洗設(shè)備，如醫(yī)用清洗器及小型的首飾眼鏡家用清洗器。
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超聲頻率一般在20～50kHz，小型設(shè)備的電功率只有幾天，大型成套設(shè)備達(dá)幾十千瓦到上百千瓦。超聲換能器50～60年代大多采用磁致伸縮換能器，目前大多采用高效率的壓電換能器；超聲頻電功率源過去用電子管器件，目前已被淘汰而采用固態(tài)器件，用這種器件制作的設(shè)備效率高而體積小，利用組合結(jié)構(gòu)，功率可以做得很大，為大功率超聲的擴(kuò)大應(yīng)用創(chuàng)造了良好的條件。

美國生產(chǎn)超聲清洗設(shè)備的公司大約有40多家，比較有名的約有10家，西歐國家生產(chǎn)清洗設(shè)備的主要是英、法、德及瑞士等國。我國超聲清洗設(shè)備的主要廠商約有10家，小規(guī)模個體公司不計其數(shù)。

% S# K5 ]0 S1 M8 h5 h國外廠商很注重化學(xué)清洗劑的配套供應(yīng)及清洗工藝的咨詢服務(wù)，而這正是國內(nèi)大多數(shù)廠商最欠缺的，國內(nèi)廠商主要考慮超聲清洗設(shè)備的生產(chǎn)，很少有專門的部門從事清洗劑的研制以適應(yīng)不同清洗對象的需要。如果能將超聲清洗設(shè)備和化學(xué)清洗劑很好地結(jié)合起來定會取得更好的效果，因?yàn)槌�聲清洗的主要物理機(jī)制是超聲的空化現(xiàn)象，而空化強(qiáng)度除與超聲功率密度、頻率等有關(guān)外，還與清洗液的粘滯系數(shù)、表面張力、蒸汽壓和溫度等參數(shù)有關(guān)。目前從環(huán)境保護(hù)角度要求以水基清洗劑代替有機(jī)溶劑進(jìn)行超聲清洗，而國內(nèi)許多廠家尚未能適應(yīng)這種挑戰(zhàn)，還需要多方面的合作開發(fā)。

zhuojiujinyuhu

這個設(shè)備能發(fā)個圖上來嗎

mirrorultrason

超聲波的高端應(yīng)用-超聲波去毛刺

Y1 E$ z/ ]; ^: S* k# I! H

專業(yè)成就價值-常州密鐳超聲波設(shè)備有限公司

無錫錫通

針對精密的  無毛刺零件

圣無敵

太高級了，針對普通小型沖壓件的便宜的有沒有？
6 w5 d" B, c1 ?8 P  n9 e; X& `5 Y1 K幾千元的價格

qinjx165

看樓主的內(nèi)容，感覺此設(shè)備用于清洗比較好。而去毛刺應(yīng)該不好，如果要用也只能去除一些虛毛刺和微小毛刺。

dylbn

去毛刺也是個讓人頭痛的問題！

追風(fēng)傳說

超聲波清洗一下工件的表面污垢和精密工件拋光是很好用的，至于去毛刺就不敢恭維了，隨便車、銑、遺留的毛刺超聲波能去除，我認(rèn)為不太實(shí)際，我買的超聲波清洗機(jī)回來用了不到一個月就閑置了
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原帖由 dylbn 于 2008-5-13 17:08 發(fā)表
去毛刺也是個讓人頭痛的問題！

mubalake3

廠里也有一臺，不知道原理，謝謝樓主了