超声波清洗方法在汽车中应用

   超声波洗濯技能的机理研究、超声波洗濯工艺研究及应用，在外洋已有近50年的汗青，我国起步较晚。上世纪80年月前，我国的超声波洗濯研制单元无论从研制步队照旧从生产上讲，有些范围的为数很少。上世纪80年月后，分外是90年月开始，随着我国百姓经济的飞速生长，以及科技的不停进步，尤其是先辈制造技能的需求，超声波洗濯技能的研究与超声波洗濯设置装备部署的研制得到了敏捷生长。

　　超声波洗濯属于物理力洗濯，其自己为绿色洗濯。现在，超声波洗濯已成为海表里最有用的洗濯本领，并渐渐深入到科技范畴的诸多方面和种种生产关键，分外是汽车产业范畴的应用更为广泛。

　　1超声波清洗技能内在1.1超声波洗濯技能的机该当声波的频率高达凌驾人耳听觉范围的频率极限（20kHz）时称为超声波，它是一种交变电压，在液体中流传时出现希罕麋集状态。在麋集状态时，液体受到正压力，而在希罕状态时，液体受到拉力即负压力，在介质即洗濯液中形成纵向流传的一种机器波。

　　在辐射波扩张的半波时期，洗濯液的致密性破坏并形成无数直径为50500Lm的气泡，这种气泡中满盈着溶液蒸汽。在压缩的半波时期，气泡敏捷闭合，以每秒2.5万2.8万次的频率在液体中产生出数万万个大气压的微核波，这种征象称为/空化0效应。

　　超声波清洗重要靠这种/空化0效应，空化效应是重要因素。气泡的爆停业生的高压高温打击波减小了污垢与被洗濯件之间的粘着力，引起污垢的破坏和离开；同时气泡的振动能对被洗濯物表面举行擦洗，气泡还能钻入缝隙中振动，使污层脱落。当某些固体表面被油粘附时，油被超声波乳化，敏捷离开洗濯件的表面。超声波空化在洗濯件表面会产生很高的速率梯度和声流，能进一步减弱或撤除界限层污染，同时超声波振动还会引起介质质点的猛烈振动，洗濯件表面受到猛烈的打击，使污物敏捷离开表面。

　　1.2超声波洗濯的长处1.2.1速率快能快速、彻底地扫除工件表面上的种种污垢，不必将物件拆开和洗擦，省时省力，低落人工本钱，进步了生产服从，一样通常来说，超声波洗濯时间是别的洗濯方法的1/41/10.

　　1.2.2洗濯结果好就洗濯方法而言，在产业中的洗濯方法一样通常为手工洗濯、有机溶剂洗濯、蒸汽气相洗濯、高压水射洗濯和超声波洗濯。超声波洗濯被国际公以为当前服从最高、结果最好的洗濯方法。无论工件何等庞大，将其放入洗濯液内，只要是能打仗到液体的部位，超声波的洗濯作用都能到达。尤其是对付形状和布局庞大、手工及别的洗濯方法不克不及完全有用地举行洗濯的工件，具有明显的洗濯结果。

　　超声波洗濯和别的洗濯方法的比力。

　　1.2.3洗濯本钱低在全部洗濯方法中，洗濯本钱可分为：设置装备部署本钱超声波洗濯和别的洗濯方法的比力洗濯方法剩余残留物/浸润式洗濯70蒸汽式洗濯65气相洗濯或高压水射洗濯10刷子洗濯（在有机溶剂中）8超声波洗濯00.5和斲丧本钱。超声波洗濯设置装备部署利用寿命约为10年，除设置装备部署购买本钱高于手工洗濯和有机碱性溶剂洗擦外，低于气相洗濯和高压水射洗濯；对付斲丧本钱，以有用尺寸为600mm@400mm@350mm，功率为1kW，代价约为1万元的超声波清机为例，事情1h，耗电1度，用度约为1.0元，一次洗濯可对肯定命目标工件同时洗濯，洗濯时间仅为315min，以是每件洗濯用度很低；碱性金属洗濯剂1kg，代价约为20元，可重复利用2050h，相称于0.41元/h.利用碱性洗濯剂洗濯，洗濯时间长，且根本是单个洗濯，服从低。因此对斲丧本钱而言，接纳超声波洗濯（真空碳化氢洗濯机规格），不但洗濯结果最好，本钱低，并且还节流劳动力本钱。

　　1.2.4益于情况掩护超声波洗濯通常接纳水基洗濯液取代有机溶剂和强酸、强碱的人工洗濯，改进了劳动情况、制止了对人体的伤害、淘汰了对氛围、水源的污染，有利于情况的掩护，属于绿色洗濯。

　　1.2.5对工件表面无损超声波洗濯通常利用水基洗濯剂，对工件表面没有毁伤。

　　1.3超声波洗濯设置装备部署的根本构成超声波洗濯设置装备部署无论功率巨细，根本上由洗濯缸、换能器、超声波产生器三部门构成。此中大型多槽式超声波洗濯设置装备部署还包罗机器传动装置、洗濯液回流过滤装置、温度控制装置、喷流装置和烘干设置装备部署，要是是气相式超声波设置装备部署还包罗一台冷水机。

　　若用碳氢化合物溶剂洗濯，则还需真空及干燥设置装备部署。

　　1.4超声波洗濯技能参数的选择1.4.1超声波功率的选择超声波洗濯结果不愿定与所加功率和事情时间成正比，偶然用小功率耗费很永劫间也没有扫除污垢，而要是功率到达肯定命值，则有大概很快将污垢去除。若超声功率太大，这时液体中空化强度大大增长，较细密的零件将产生蚀点，造成不必要的丧失，同时洗濯缸底部振动板空化也非常严峻，使缸的寿命收缩。别的，超声功率选得太大，使液体中声强过高，会产生大量气泡，在声波表面形成一道屏蔽，声波不易辐射到整个缸体中，造成阔别声源的地方洗濯作用减弱。以是选择符合的声强是必须的。鉴于现在混响场声强丈量的技能尚不敷成熟，现在照旧用单元面积上的功率来举行计划，一样通常一台尺度超声洗濯器输出功率密度大多选在0.30.6W/cm2之间。至于一连波聚焦超声洗濯一样通常选在每平方厘米几十瓦左右，脉冲聚焦超声洗濯可选得更高。

　　1.4.2事情频率的选择现在常用的超声洗濯器事情频率在2040kHz之间。事情频率低，在利用水或水洗濯剂时由空穴作用引起的物理洗濯力显然有利，但空化引起的噪声大，噪声分贝数大大凌驾有关尺度，以是20kHz及以下的频率现在很少利用，除非降噪步伐跟上。对付小间隙、狭缝、深孔的零件的洗濯，选用高一些频率较好。外洋有的用几百千赫兹洗濯细密钟表零件。对付洗濯像硅片表面零点几微米的微小颗粒污物，频率可选在兆赫兹级范围。

　　1.4.3洗濯笼的选择在洗濯小零件物品时，常必要利用网笼，但是网笼会引起超声衰减，以是网笼尺寸要尽大概大，但又不会使小零件失出。

　　1.4.4洗濯液温度的选择水基洗濯液相宜的洗濯温度约在4060e，尤其在寒天。若洗濯液温度过低，则空化效应差，洗濯结果也欠好。因此大部门洗濯设置装备部署在缸内设置加热保温控制。要是温度太高，空泡内气体压力增长，引起打击声压降落，对洗濯反而倒霉。

　　2超声波洗濯的重要用途超声波洗濯相宜于别的方法粗洗后的精洗，分外得当形状庞大或带有深孔、盲空的零件，能取得别的方法无可相比的洗濯结果。

　　2.1除油脂包罗去除乳化油、润滑油、防锈油等种种油脂。

　　工件在防锈封存前、电镀前和涂装前都必须举行除油洗濯，超声波洗濯的关键是选用含针对性的表面活性剂和乳化剂的洗濯液。

　　2.2除锈及氧化皮钢铁零件在轧制或热处置处罚后，表面就会天生一层510Lm厚的氧化铁，超声波洗濯可以用弱酸取代强酸、强碱，淘汰了公害，制止了氢脆。作为镀膜前处置处罚底子工艺关键，进步了镀膜质量。

　　2.3除污垢2.3.1除积碳积碳是燃油和机油在高温缺氧条件下燃烧天生的硬质碳化物，与金属表面吸附，分子间联合强度极大，用一样通常方法很难去除，还大概破坏了活塞表面的光洁度。改用超声波洗濯，扫除彻底，不破坏工件表面质量，并且服从高。

　　2.3.2油腻和油泥工件被机油污染，再落入灰尘，形成的油腻附着力很强；油泥是机油、焦油、含氧酸、碳化物、灰及水的混淆物，联合强度可达（11.5）@104Pa，用超声波洗濯可非常彻底地去除。

　　2.3.3涂镀前的洗濯电镀和喷漆前的洗濯结果直接影响涂镀质量的优劣。除蜡和抛光膏洗濯不停是困扰电镀业的困难，用超声波洗濯就能办理这一困难。作为镀膜前处置处罚底子工艺关键，进步了镀膜质量。

　　3超声波洗濯技能在汽车业中的应用汽车产业作为百姓经济的支柱产业，它的生长对百姓经济诸多范畴起着促进和动员的作用。随着我国汽车产业的敏捷生长，产量不停增长，相应的包罗汽缸活塞、缸体缸盖与换向器等零部件的产量非常可观，超声波洗濯技能的应用远景非常辽阔。

　　3.1细密零件装置前的洗濯汽车发动机的活塞、活塞环、连杆等重要零部件和液压、气动元件都有较高的干净度要求，装置前接纳超声波洗濯可得到极佳的结果。如轿车汽油机活塞洗濯可订定6工位洗濯历程，即可满意干净度要求（含尘量[1.5mg/件）。

　　3.2成型和加工历程中的洗濯汽车车轮是由型材轧制成型再举行焊接组装的，成型前和焊接后都要举行碱性除油和强酸洗濯，以去除氧化皮和焊渣。好比接纳超声波洗濯设置装备部署对车轮的原质料举行批量洗濯，今后挣脱了强酸洗濯；汽车车轮厂、车架厂接纳超声波洗濯设置装备部署举行除油、除锈、除氧化皮和磷化的综合处置处罚，从而包管了漆膜的联协力，改进了漆膜的表面质量。

　　3.3汽车维修中的除污洗濯随着汽车维修业的快速生长，维修设置装备部署也在不停更新，接纳超声波洗濯设置装备部署举行细密零件的维修洗濯是省时省力，节流洗濯用度且又洗濯结果最佳的方法。

　　好比，无论何种材质的过滤器或无论何种用途的过滤器，利用一段时间后，都市由于杂质而造成通透性低落而报废，平凡滤芯代价较低还可以，但对付高等汽车，入口滤芯代价非常高，弃之着实惋惜，接纳聚能型超声波洗濯机，它可把1kW以上的能量会合在200mm@20mm的辐射面上，超声强度大，可以大概快速将堵塞物去除，洗濯一个滤芯的时间为1015min.

　　4竣事语超声波洗濯是一种结果明显的强化洗濯法，易于实现机器化、主动化，对付形状庞大和多孔的零件，与别的洗濯方法相比有无可相比的良好性。随着我国汽车产业的飞速生长，超声波洗濯设置装备部署的接纳将越来越广泛，正朝着大范围、高服从和主动化的偏向生长。

　　微升丙酮或氟里昂溶剂举行洗濯。在此温度下连结12h查抄基线是否安稳，若仍不满意可重复上述操纵或卸下洗濯。当检测器污染较重时，须卸下洗濯。先卸下网络极，发射极，喷嘴等，若喷嘴是石英质料制成的，先将其放在水中举行浸泡留宿。若喷嘴是不锈钢等质料做成，则可与电极等一起，先警惕用细砂纸（300）打磨，再用得当溶剂浸泡（如甲醇与苯1B1），也可用超声波洗濯，末了用甲醇洗净，烘干。细致勿用含卤素的溶剂（如氯仿、二氯甲烷等），以制止与聚四氟乙烯质料作用，导致噪声增长。洗净后的各个部件，要用镊子取，勿用手摸。烘干后装置时也要警惕，不然会再度污染。装入仪器后，先通载气30min，再点火升高检测室温度，最好先在120e连结数小时后，再升至正常事情温度。　

http://www.lscsb.com