超声波清洗大批量小零件

在加工过程中，工件表面污染是不可避免的。但是，切削液残留物、切屑、摩擦和抛光膏等污垢通常会在上游工艺中造成问题，或可能影响成品的功能、质量和寿命。这就是为什么机加工零件需要清洗的原因。不幸的是，零件的清洗常常成为生产过程中的瓶颈，特别是对大量在成片生产过程中产生的零件。通过超声波清洗，颗粒状和膜状的污垢不仅可以可靠地去除，而且可以非常快速有效地去除——即使是对于难以进入的零件，如盲孔、滚花和沟槽等中空空间。

声波的清洗效果

超声波在液体浴中发育清洁效果。该过程基于物理空化效果：当液体经受超声波时，在振荡循环的拉伸阶段期间的交流压力的高强度断开液体并且克服粘性力。该过程导致数百万微观的小气泡形成。在随后的推阶段期间，这些空化气泡呈不稳定并且崩溃（爆炸）。它们产生具有相当高的能量密度的液压冲击，从而导致液体中的微电流。当这些微电流撞击表面时，它们会擦除已经用合适的清洁剂部分溶解的污染。“污垢”冲洗。

决定性的标准

声波是由一个发电机产生的，它把50到60赫兹的正常电频率转换成高频振荡。然后，声波换能器将这种电磁振荡转换为相同频率的机械振荡。超声频率对清洗效果有重要影响。一般来说，频率越低，空化气泡越大，释放的能量也越多。为不同类型的加工零件的最佳清洗建立了标准频率范围:

• 25至35千赫-去除颗粒，油脂，油和其他污染硬，未抛光表面，如发动机
• 40至80 kHz - 最终清洁任务和清洁多孔和抛光表面
• 120 kHz及以上 - 微清洁任务和清洁精细多孔和高光泽，抛光表面

多频或混合频率超声波系统可用于某些部件，特别是具有高度复杂形状的组件，以解决各种各样的清洁需求。较大和较小的空化气泡的混合数实现了外部外表面和边界表面的理想清洁力。

命中清洗任务

除频率外，其他因素如电源，放置和换能器的数量将在超声波清洗系统的性能方面发挥关键作用。通常，可以通过每升8至10瓦的额定功率来实现良好的清洁结果。100 L的典型清洁浴需要800至1000瓦的电力。

因为声波从声音发射表面纵向传播，所以换能器的布置也对清洁结果具有相当大的影响。如果换能器仅连接到工作室或清洁盆地的地板上，则声波垂直地发射到浴缸的表面上，然后反射回到地板上。这种流动对具有中空空间和盲孔的零件的清洁后果：如果在这些区域中的气泡形式，则空气为声波产生障碍，防止清洁作用。因此，所有空心空间必须通过振动或旋转浴缸内的部件来填充清洁流体。随着元件形状变得越来越复杂，超声波清洁系统在多个位置处配备有振荡器，例如在地板和侧壁上。

适用于所有清洁剂

超声波清洗落入湿化学清洗技术的类别中，可适用于水性清洁剂以及溶剂。为选择合适的清洁剂，Maxim“喜欢溶解”（Similia Similibus Solvuntur）适用。如果用诸如矿物油或润滑脂的非极性切削液进行切碎过程，则通常是正确的选择。芯片和颗粒是极性污染，通过除去油或润滑脂来放弃与工件表面的粘附性，并将通过超声波清洁效果传递。

极性物质，如水冷却剂，抛光膏，薄片，摩擦和盐，溶于水清洗剂(极性介质)。这些介质可作为ph中性，碱性和酸性清洗剂。通常，要清洗的材料的相容性和所需清洗结果的实现是通过在系统或清洗剂制造商的测试设施中进行的清洗试验来调整的。为了提供稳定的清洗结果，水清洗过程需要频繁的过程监测。应检查洗涤剂浓度、温度、超声功率、冲洗水质、过滤器运行时间等工艺参数。

作为另外的选择，极性溶剂和改性醇结合了水性清洁剂和溶剂的优点。

通过使用与匹配的清洁剂结合与相应类型的污染物匹配的清洁剂，可以将清洁时间减少多达90％。同时，还可以减少清洁剂消耗。相反，错误的清洁剂影响过程稳定性和清洁结果以负面方式。例如，如果通过水性清洁过程清洁非常油性部件，例如，浴寿命速度明显下降，通常不会实现所需的清洁度，并且工艺成本将增加。

系统概念

超声波清洗主要用于单室和多罐浸系统。单室清洁系统配备有闭合的工作室和一个或多个用于流体的罐。要清洁的零件被送入篮筐的腔室，作为散装物品或工件载体。然后，工作室随着清洁和漂洗流体而连续地淹没，并且在必要时具有保存或钝化剂。在所有步骤中可以根据需要使用超声波。在理想的场景中，介质将在填充和排水期间在旁路线中过滤，并且整个清洁循环本身。干燥同样在腔室中进行。如果用作清洁剂的溶剂，则超声波清洗过程在完全关闭的单室清洁系统中进行，其具有集成蒸馏单元，用于修复溶剂。这些系统允许再循环使用的溶剂。

多罐浸渍系统仅与水性清洁剂组合使用。这些开放系统允许任何数量的处理模块布置在一系列中。由于这种布置提供高稀释效果，因此精细清洁是一种典型的应用领域。另一个优点是高碱量容量，因为可以同时在不同的浴中处理几批次。使用手推车或垂直台阶输送机送去的待清洁部件递送到各种浸泡浴。

最优清洗槽

产品载体对清洗效果和持续时间也有重要影响。无论零件是散装清洗还是分段清洗，都建议用不锈钢圆丝制作的清洗篮进行超声波清洗。它们允许接触超声波和清洗介质的部件。

过度密集的浴室装载（彼此顶部紧密堆叠的零件）或大量的散装物品防止超声波到达待清洁的所有工件表面。作为经验的规则，要暴露于超声波的表面不应大于声音发光表面。与此同时，部分或部件的质量不应超过浴体积的50％。