建議使用加熱的超聲波清潔器進(jìn)行艱難的清潔工作,這些工作通常涉及大量油脂沉積、污垢、塑料注塑模具中的殘留物、發(fā)動(dòng)機(jī)部件上的頑固碳沉積物以及類似的困難清潔挑戰(zhàn)。正如熱水更適合清潔油膩的盤子、鍋碗瓢盆一樣,加熱的超聲波清潔解決方案通常“效果zui好”,可以解決棘手的清潔難題。
在某些應(yīng)用中,使用超聲波清潔器時(shí)不一定需要熱量。
一個(gè)例子是使用超聲波清潔器作為醫(yī)療和手術(shù)器械的預(yù)滅菌或消毒步驟。
應(yīng)在低于 40?C (104?F) 的溫度下從器械中取出血液和組織。這是因?yàn)樯邷囟葧?huì)導(dǎo)致血液中的蛋白質(zhì)變硬并變得更難清潔。有關(guān)這方面的更多詳細(xì)信息,請(qǐng)參閱我們關(guān)于清潔手術(shù)器械的帖子。
清潔印刷電路板時(shí),熱量也可能導(dǎo)致翹曲,并可能損壞同樣精致的產(chǎn)品。
對(duì)于涉及熱敏材料或運(yùn)行長(zhǎng)超聲波循環(huán)的其他工作,可以使用連接到外部水源的冷卻盤管和溫度調(diào)節(jié)裝置來(lái)控制溫度。
要記住的重要一點(diǎn)是,在超聲波清潔器運(yùn)行期間會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生熱量。這將在本文后面介紹。
快速、安全和高效的超聲波清洗循環(huán)需要明智地混合三個(gè)變量:
實(shí)現(xiàn)有效清潔所需的時(shí)間在很大程度上取決于被清潔的產(chǎn)品:要去除的污染物的成分、復(fù)雜性和性質(zhì)。
清潔液制造商通常推薦清潔溫度。
根據(jù)手頭的項(xiàng)目選擇清潔溶液化學(xué)品,以有效去除污染物。我們?cè)陉P(guān)于超聲波清洗解決方案指南的帖子中介紹了這個(gè)主題 。
在這篇文章的開頭,我們注意到熱量是超聲波清洗的自然副產(chǎn)品。
超聲波清潔器使用發(fā)生器和換能器,使超聲波清潔器溶液罐的底部(和某些型號(hào)的側(cè)面)像膜一樣振動(dòng)。
這種以 kHz 為單位的振動(dòng)(例如每秒 37,000 次循環(huán))導(dǎo)致產(chǎn)生數(shù)十億個(gè)微觀尺寸的真空氣泡,這些氣泡通過(guò)超出本文范圍的復(fù)雜過(guò)程而內(nèi)爆。
這些氣泡對(duì)要清潔的表面的內(nèi)爆會(huì)更快地松散并帶走污染物,并且在大多數(shù)情況下更安全,這可以通過(guò)手動(dòng)清潔技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
所以,你問(wèn),熱量從哪里來(lái)?
坦率地說(shuō),當(dāng)你想到它時(shí),它有點(diǎn)令人興奮。
當(dāng)空化氣泡內(nèi)爆時(shí),它們會(huì)對(duì)被清潔產(chǎn)品的表面產(chǎn)生 15,000 至 150,000 psi 的沖擊波。
現(xiàn)在,在你得意忘形之前,我們討論的是在微觀表面區(qū)域內(nèi)爆的微觀氣泡,而不是深度增加的水壓。例如,泰坦尼克號(hào)深處的 水壓約為 5,500 psi。
這些沖擊波也會(huì)產(chǎn)生熱量。隨著空化氣泡的內(nèi)爆,它們會(huì)產(chǎn)生大約 5,000?C (9,032?F) 的巨大溫度,據(jù)信這與太陽(yáng)表面相似。
但是:與內(nèi)爆氣泡的壓力一樣,氣泡的尺寸非常小,以至于熱量會(huì)迅速消散并且清潔液溫度相對(duì) 不受影響。
然而,在長(zhǎng)時(shí)間的清潔周期中,清潔溶液的溫度確實(shí)會(huì)升高。事實(shí)上,在**性運(yùn)行期間,只需使用超聲波能量即可達(dá)到超過(guò) 60°C (140?F) 的清洗槽溫度。這以及其他原因使得進(jìn)入運(yùn)行中的超聲波清洗槽是不明智的。
在適用于超聲波清洗工藝的變量中,溫度排名較高,時(shí)間和清洗液化學(xué)成分緊隨其后。這是因?yàn)槌暡ㄇ逑匆旱臏囟葧?huì)影響清洗液進(jìn)行高效清洗的能力。
如前所述,用熱水清洗餐具比用冷水更容易也更好。
與清洗液溫度有關(guān)的兩個(gè)因素是:
在去除鑄造、機(jī)加工和制造金屬部件上的油脂、污垢、冷卻劑和其他頑固污染物時(shí),普遍使用加熱式超聲波清潔器。
對(duì)于加熱式超聲波清潔器,有兩個(gè)要點(diǎn)需要牢記。shou先,提高溫度對(duì)清潔過(guò)程的貢獻(xiàn)是有限度的。隨著清洗液溫度的升高,空化作用實(shí)際上降低。
這就是為什么配備加熱器的超聲波清潔器(例如 Tovatech 提供的 Elma 系列)具有zui高溫度設(shè)置為 80?C (176?F) 的恒溫器。
當(dāng)然也有例外。一些用于清潔鐵、鋼和不銹鋼的強(qiáng)腐蝕性清潔劑在較高溫度下使用。例如,在 90?C 的溫度下清潔噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器一小時(shí)。
將加熱的超聲波清洗器恒溫器設(shè)置到zui高點(diǎn) (80?C) 并讓設(shè)備連續(xù)運(yùn)行將通過(guò)空化使溶液達(dá)到所需的溫度。
許多超聲波清洗器設(shè)計(jì)為在達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)啟動(dòng)空化過(guò)程,并提供 LED 指示燈顯示目標(biāo)和實(shí)際溶液溫度。
當(dāng)溶液溫度過(guò)高時(shí),其他加熱的超聲波清洗器可能會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。上面引用的 90?C 是本應(yīng)用中使用的單位的限制。
在這篇文章的開頭,我們指出時(shí)間、溫度和化學(xué)品是安全、快速和高效超聲波清洗的關(guān)鍵。
但這還不是全部。
要使這三個(gè)因素發(fā)揮zui佳作用,正確的超聲波頻率就會(huì)發(fā)揮作用。大多數(shù)市售超聲波清潔器以單一頻率運(yùn)行。
我們要強(qiáng)調(diào)的是,超聲波頻率決定了空化氣泡的大?。ú皇悄ㄟ^(guò)觀察它們會(huì)注意到的)。頻率越低氣泡越大,頻率越高氣泡越小。
大氣泡對(duì)被清潔表面的內(nèi)爆更猛烈,較小的氣泡能夠更好地穿透小裂縫、縫隙和盲孔,以去除手動(dòng)方法無(wú)法到達(dá)的污染物。
這篇文章的zui后一點(diǎn)是對(duì)高效清潔的另一個(gè)關(guān)鍵的簡(jiǎn)要介紹:超聲波功率。
這也是一個(gè)復(fù)雜的課題。簡(jiǎn)而言之,雖然更大的功率通常意味著更快、更有效的清潔,但更大的功率并不總是更好。過(guò)大的功率會(huì)損壞電子部件、軟金屬(例如拋光鋁)的表面光潔度和其他精密物品。對(duì)于清潔極其敏感的物品,可調(diào)功率是一個(gè)有用的功能。例如 Elma TI-H 和 P 系列加熱式超聲波清潔器。
總之,浴溫在超聲波清洗中起著關(guān)鍵作用。zui佳溫度取決于所使用的超聲波清洗溶液和被清洗的物品。但正如這篇文章中所建議的,還有更多的事情需要考慮。