超聲波的清洗同時受各方面的因素影響,是各個因素綜合作用的結果,任何一個環節出現一些小的失誤,都有可能導致清洗效果的不理想。
1.聲強
在空化閥值以上,空化效果會隨著聲強的增大而增大;然而當空化效應趨于飽和,增加功率,反而會使得空化強度降低。需注意的是,在高聲強的情況下,換能器輻射面與被洗物件表面也會被空化所腐蝕,因此選擇功率時,需適中。
2.頻率
在低頻的情況下,液體受壓與受拉的時間變長;因此空化生成的時間也長,體積也長,而空化閉合時所產生的沖擊力又與空化泡的大小成正比。所以頻率越低,空化越強烈。
而我們用于工業清洗中的頻率一般小于60KHz,用的最多的是在20~40KHz之間。使用20KHz左右的頻率,可以得到相對小數量的空化泡,但有大的空化強度,并且伴有噪音,可用于清洗大部件表面與物件表面結合強度高的工件。40KHz左右的頻率,在相同的聲壓下,產生的空化泡的數量大,但破碎時產生的空化強度低,噪音小,穿透能力強,適用于表面復雜、盲孔、污物和表面結合力弱的工件。
3.聲場分布
研究表明,在液體中產生一個穩定的駐波場是空化的最好條件。因為當液體中形成駐波場后,空化強度會根據工件的需要清洗的地方而增強,達到最好的清洗效果。
4.波形
超聲波常見的波形有半波、全波、連續波。而最近有人研究提出矩形波比正弦波效果更好,因為此時能達到最好清洗效果的范圍增大。
5.溫度
溫度影響空化強度和清洗中化學反應的速度。對于特定的清洗液來說,達到最佳的空化強度,都有一個固定的溫度范圍。
6.蒸汽壓
蒸汽壓低,空化閥高,產生的空化泡少,但空化閉合時產生的沖擊力大。反過來,蒸汽壓高,空化閥就低,產生的空化泡就多,但空化強度低。
7.表面張力
清洗液的表面張力越大,空化效應就越大,但太大的表面張力,一樣會阻止空化的形成。
8.粘滯性
研究表明,空話強度的多少與粘滯性成反比,除此之外,粘滯性越大,傳播超聲所需要的能量也越大。
9.物件和清洗籃
被清洗的物件和清洗籃都會吸收部分聲能,導致超聲的衰減,使得空化強度降低。清洗籃的透聲性還與網籃的網孔大小有關。