這里有二個(gè)概念:功率和頻率。在超聲波精密清洗中,當(dāng)-定頻率的超聲清洗后達(dá)不到清潔的效果時(shí),如果工件上要去除的雜質(zhì)顆粒較大,就可能是超聲波功率不足,一般增加超聲波功率就可解決該問題;但相反的如果工件上要去除的雜質(zhì)顆粒非常小,那么無論功率怎么增大,都無法達(dá)到清潔的要求。原因在于:當(dāng)液體流過工件表面時(shí),會(huì)形成一層粘性膜。低頻時(shí)一般該層粘性膜很厚,小顆粒就埋藏在里面,無論超聲波的功率(強(qiáng)度)多大,空化氣泡都無法與小顆粒接觸,故無法把小顆粒徹底除去;而當(dāng)超聲波頻率升高時(shí),粘性膜的厚度就會(huì)減少,超聲波產(chǎn)生的空化泡就可以接觸到小顆粒,將它們從工件表面剝落。所以,低頻的超聲波清除大顆粒雜質(zhì)的效果很好,但清除小顆粒雜質(zhì)效果就很差。相對(duì)而言,高頻超聲對(duì)清除小顆粒雜質(zhì)就特別有效。
超聲波頻率的選擇
一般的來講,清洗五金、機(jī)械、汽摩、壓縮機(jī)等行業(yè)的清洗多采用28KHZ頻率的清洗機(jī)。光學(xué)光電子清洗、線路板清洗等多采用40KHZ的頻率,高頻超聲清洗機(jī)適用于計(jì)算機(jī),微電子元件的精細(xì)清洗,兆赫超聲清洗適用于集成電路芯片、硅片及波薄膜的清洗,能去除微米、亞微米級(jí)的污物而對(duì)清洗件沒有任何損傷。而對(duì)于一些精密清洗(如液晶體、半導(dǎo)體等)的應(yīng)用上,使用傳統(tǒng)的頻不但沒法達(dá)到清洗的要求,而且還可能造成工件的損傷。最典型的例子就是關(guān)于軍用電子產(chǎn)品,行業(yè)
已明文規(guī)定不允許使用傳統(tǒng)的頻率( 20~30KHz)的超聲波清洗機(jī)。其實(shí)在- -些歐美、日本等發(fā)達(dá)國家,已通過選用高頻清洗機(jī)(80KHz或以上頻率,有的已經(jīng)達(dá)到200K或400K)使這個(gè)問題得到了解決。那么為什么高頻清洗能避免對(duì)工件的損傷呢?大家都知道超聲波清洗的基本原理是基于液體的空化效應(yīng)。事實(shí)上,空化效宜清洗表面光潔度高的部件,而且空化噪音大。40KHZ左右的頻率,在相同聲強(qiáng)下,產(chǎn)生的空化泡數(shù)量比頻率為20KHZ時(shí)多,穿透力較強(qiáng),宜清洗表面形狀復(fù)雜或有盲孔的工件,空化噪音較小,但空化強(qiáng)度較低,適合清洗污物與被清洗件表面結(jié)合力較弱的場合。
超聲波功率的選擇
當(dāng)聲強(qiáng)增加時(shí),空化泡的最大半徑與起始半徑的比值增大,空化強(qiáng)度增大,即聲強(qiáng)愈高,空.化愈強(qiáng)烈,有利于超聲波清洗作用。但不是超聲波聲功率越大越好,聲強(qiáng)過高,會(huì)產(chǎn)生大量無用的氣泡,增加散射衰減,形成聲屏障,同時(shí)聲強(qiáng)增大也會(huì)增加非線性衰減,這樣都會(huì)削弱遠(yuǎn)離聲源地方的清洗效果。所以,超聲波清洗的效果不一定于與所加功率和工作時(shí)間成正比,有時(shí)用小功率花費(fèi)很長時(shí)間也沒有清除污垢,而如果功率達(dá)到一-定數(shù)值,則有可能很快將污垢去除。