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溶劑型和水基型超聲波清洗指南

來源: | 作者:市場部 | 發(fā)布時間: 2021-05-10 | 657 次瀏覽 | 分享到:

溶劑型和水基型超聲波清洗指南

--- 專業(yè)化生產(chǎn) | 高品質(zhì)服務(wù) ---

當(dāng)您去除頑固的污垢（如過烘烤的助焊劑殘留物或重工業(yè)油脂）時，您可以選用最優(yōu)異的溶劑清潔劑（例如Techspray G3/PWR-4型溶劑清洗劑），您可采用刷洗，擦拭和使用其它手工方式來清潔，但沒有一種比超聲波清洗方式更快速，更便捷的完成清洗操作。

超聲波清洗使用設(shè)備傳送超聲波，通常在20至40 kHZ之間（但可以更高），以在污染物中產(chǎn)生空化，該空化立即爆破形成高能的微型內(nèi)爆。這些內(nèi)爆會分解那些助焊劑，重油脂，蠟質(zhì)腐蝕抑制劑和其他頑強(qiáng)的污染物，使它們從工件中流出并進(jìn)入清洗液中。

設(shè)備制造商包括佳潔士超聲波公司，布蘭森超聲波公司，Graymills零件清洗機(jī)，天頂超聲波公司，黑石尼超聲波公司，ESMA超聲波清洗機(jī)，超聲波電源和Pro超聲波公司。設(shè)備范圍從小型臺式珠寶首飾型清潔器（與小型，低性能換能器匹配）到大型工業(yè)模型。

超聲波設(shè)備如何工作？

超聲波設(shè)備通常由容納液體清潔劑的儲罐或腔室以及通過腔室發(fā)送聲波的內(nèi)置換能器組成。有時將要清潔的零件直接放入清洗槽中，或?qū)⑵浔３衷诨@子中，以便更輕松地浸入和取出。設(shè)備可能內(nèi)置有加熱元件，以提高清潔器的溫度，以提高清潔能力?？梢允褂每丶砀某暡ǖ膹?qiáng)度（幅度，波高），更改溫度或設(shè)置計時器。

換能器通過液體清洗劑傳送聲波，清洗劑本身成為傳送介質(zhì)。在非常高的頻率下，超聲波可能會穿過零件的表面，從而通過稱為聲流的過程產(chǎn)生攪動。

隨著頻率的降低，它會在液體中產(chǎn)生氣穴或微孔。這些空洞一出現(xiàn)就會迅速坍塌，將勢能轉(zhuǎn)化為熱量和沖擊波。想象所有這些發(fā)生在污染物表面，并隨著清潔劑和空化氣泡中的能量分解而滲透到更深的地方。

當(dāng)降低頻率范圍時，空化氣泡會變大，并將更多的能量傳遞到污染物，從而產(chǎn)生更多的熱量和攪動。這可能導(dǎo)致更高效的破壞性清潔，隨之帶來的是敏感元件和表面的潛在損傷。相反，在較高頻率下較小的空化氣泡會滲透到更緊密的表面區(qū)域，并且不太可能對零件造成損壞。但是溫和的清潔方式可能不能帶來充分的清潔，所以更高的溫度或時間。

使用超聲波工藝是否存在誤區(qū)或弊端？

像常規(guī)任何形式的物理攪動一樣，它可能會損壞精密的零件和表面。對于電子產(chǎn)品，尤其要關(guān)注基于陶瓷的組件和微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS），例如陀螺儀，加速度計和麥克風(fēng)。

低頻聲波比高頻聲波更容易造成損壞。超聲波清洗的另一個缺點是可能產(chǎn)生交叉污染。立即從零件上清除污垢，清潔溶液受到污染，使得溶解的污垢重新沉積到零件上。如果是蒸汽脫脂設(shè)備上的超聲槽，則可以通過最后沖洗或通過蒸汽脫脂劑的蒸汽凝結(jié)來降低交叉污染的風(fēng)險。

如何在超聲波處理中優(yōu)化清潔性能？

有幾個因素可以調(diào)整，這些因素可能會影響超聲方式的最終清潔性能。因此在這些因素之間取得平衡會導(dǎo)致針對您的要求進(jìn)行優(yōu)化的流程。

· 頻率，這是在給定時間內(nèi)（通常是每秒）的波數(shù)，因此波形的“波長”是多少。高頻與高音調(diào)（您的聽覺方式）相關(guān)聯(lián)，而低頻與低音調(diào)低。較低的頻率可提供更高效的清潔效果，但更有可能損壞敏感的表面和組件。高頻聲波可以穿透到更狹窄的區(qū)域。當(dāng)您在兆頻范圍內(nèi)超過400 kHz時，由于間距較小，氣泡破裂不會那么劇烈，因此在狹窄的區(qū)域清潔效果會較差。

· 振幅，這是波浪的高度或響度。如您所料，更大的振幅通常會提高清潔效果，但也可能損壞精密的表面或組件。

· 溫度，提高溫度通常會提高清潔劑的溶解能力，因此它能夠更輕松地分解污垢。它還可以降低清潔劑的粘度并增加表面張力，因此與室溫相比，它可以進(jìn)入更狹窄的區(qū)域。如果溫度接近污染物的熔點，則清潔性能會大大提高。

· 時間，時間通常是最容易調(diào)整的變量，故在正?；蚱骄鶙l件下會測試和優(yōu)化其他因素，如果需要額外的清潔性能，則會增加時間。

· 化學(xué)特性，對于堅硬的污垢，很少進(jìn)行化學(xué)處理而無需額外攪拌。話雖如此，化學(xué)清洗效果越好，零件在清洗過程中所經(jīng)歷的時間就越少，浪費也越少。為了快速評估清潔能力（與所有其他變量分開），您可以檢查靜態(tài)清潔。將一滴清潔劑直接放在弄臟的部分上，靜置幾分鐘，然后將其吸干。從這個簡單的測試中，您通常可以判斷出化學(xué)反應(yīng)是否與污染物非常匹配，或者您是否需要克服因超聲波造成的溶解能力不足，溫度升高和額外的時間。

如何選擇最優(yōu)的清洗劑來確保清洗效果？

超聲波設(shè)備所產(chǎn)生機(jī)械作用都可以增加溶劑或水基化學(xué)藥品的清潔能力?；瘜W(xué)物質(zhì)的溶解性能越好，調(diào)整的參數(shù)（超聲頻率、時間、溫度等）選擇就越多。

· 溶解度，這是清潔劑分解并溶解污垢的能力。為了快速評估溶解力，請將一滴清潔劑直接放在臟污的工件表面，靜置幾分鐘，然后將其吸干。通過這個簡單的測試，您通?？梢耘袛喑龌瘜W(xué)物質(zhì)是否與污垢良好匹配。如果清潔劑只是停留在污垢表面，而沒有潤濕并開始分解污垢，請更換使用另一種清潔劑。如嘗試通過機(jī)械手段來調(diào)整清潔劑和污垢之間的不匹配，這將是一個復(fù)雜的清潔過程，該過程耗時太長，并且在要清潔的零件上過于浪費。

· 表面張力，清潔劑的表面張力會影響其進(jìn)入狹窄區(qū)域的程度，表面張力越低，越容易滲透進(jìn)入狹小的縫隙之中。對于水基型清潔劑，添加表面活性劑可降低水的自然表面張力（純水25℃：72dynes/cm）。溶劑自然可能具有較低的表面張力，或者表面張力可能會增加，具體取決于水溶性溶劑（如異丙醇（IPA））中水的百分比。

· 密度，密度通常不是一個要關(guān)注的問題，但可能會對聲波在液體中傳播的速度以及空化的數(shù)量產(chǎn)生較小的影響。較高密度的材料需要更多的能量才能移動，因此可能會吸收能量，從而降低從換能器傳遞來的聲波的清潔力。

選擇清潔劑時還需要考慮其他因素嗎？

事實上，在清潔過程中，不僅僅只考慮清潔性能，而且要兼顧以下因素：

· 易燃性，將選擇范圍縮小至非易燃的清潔劑，以防止易燃蒸氣積聚或擴(kuò)散。Techspray具有三個非易燃清潔劑的子品牌：G3，PWR-4和Precision-V。

· 毒性，Techspray 特可銳提供的創(chuàng)新型溶劑比四種最常見的工業(yè)溶劑（TCE，nPB，Perc和二氯甲烷）安全得多，并且可以快速清潔最頑固的油脂和助焊劑。Techspray超聲波清潔劑都不包含這些劇毒溶劑，PWR-4是專門研發(fā)的替代產(chǎn)品。

· 漂洗，使用100％揮發(fā)性溶劑的優(yōu)點是它可在工件表面全毀發(fā)，無任何殘留物，因此漂洗通常是可選的。隨著更多的污垢溶解到溶劑中，溶劑蒸發(fā)后可能會留下交叉污染的殘留物。如果這成為問題，則您將需要更頻繁地更換新的溶劑，或者增加漂洗過程。水性脫脂劑利用水作為主要溶劑，再加上洗滌劑，pH調(diào)節(jié)劑，助洗劑，螯合劑和多種其他化合物。當(dāng)使用這些其他化合物時，水基清潔劑可以是非常強(qiáng)力的清潔劑或溫和的，可能是危險的或相對無毒的，但它們通常需要漂洗工序。許多添加劑不會隨水蒸發(fā)，對于殘留物可能引起腐蝕或其他下游污染問題的更關(guān)鍵的應(yīng)用，因此廢水處理也是需要考慮的因素。

· 環(huán)境問題，臭氧消耗是含氯氟烴（CFC）（如舊氟利昂）和氫氯氟烴（HCFC）（如AK-225）的觸點清潔劑的關(guān)注點。由于這些溶劑不再在北美的商業(yè)市場上出售，因此人們開始關(guān)注揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC），增加煙霧的溶劑或具有高全球變暖潛能（GWP）的溶劑。一些州（例如，CARB或加利福尼亞航空審查委員會），市政法規(guī)，甚至行業(yè)特定法規(guī)都限制使用高VOC或高GWP材料。

特可銳提供各種溶劑和水基超聲波清潔劑。高效的超聲波清潔器設(shè)計用于多種應(yīng)用，例如電子清潔，工業(yè)清潔，機(jī)械清洗等諸多行業(yè)。

RENEW ：具有零GWP和低VOC的水基助焊劑清洗劑。