超聲波清洗機相比傳統清洗方法,具有精度高、快速、高效、一致性好、清洗成本低和有效避免勞動損傷等優點.這為改進軍用電路板的維護技術、提高設備維護效率和使用效能提供了參考
1 主要技術參數
超聲波清洗機能夠實現對清洗件的高效率、高清潔度清洗,但要達到較為理想的清洗效果,還需對清洗中的幾個關鍵技術參數進行控制.影響超聲波清洗效果的因素主要有清洗頻率、功率、時間以及駐波等方面。
(1)清洗頻率.超聲波清洗的空化作用存在閥值,當超聲波功率低于閥值時,空化作用無法產生,直接降低對污垢的清洗效果.該閥值與超聲波頻率有密切關系,超聲波頻率越高,空化作用產生所需的超聲波功率就越大.這是因為隨著頻率的升高,液體受到加壓和減壓作用時間間隔也就越短,使得空化氣泡炸裂前的體積越小,清洗效果變差.然而,相對較低的頻率來說,頻率越高空化作用越難產生,并且空化作用的效果也不理想,需要通過直進流作用與加速度作用來達到清洗效果。
(2)清洗功率和時間.由超聲波清洗原理可知,在清洗液中只有交變聲壓幅值超過液體的靜壓力時才會出現負壓,而負壓要超過液體的強度才能產生空化作用.液體產生空化作用的最低聲強或聲壓幅值即為空化閾值,不同的液體具有不同的空化閥值,只有當超聲波清洗機的強度高于空化閥值時才能夠產生超聲空化作用.當超聲波功率逐漸增強時,空化氣泡的半徑漸漸增大,空化作用的強度也就越來越大.所以超聲波功率越大,清洗效果也會越來越好.但是當超聲波功率過高時又會在清洗液中產生大量的氣泡,這些氣泡會增加散射衰減,同時形成聲屏障和非線性衰減增加,使得遠離聲源處的地方的清洗效果變差,并且超聲波強度越高,越容易對清洗器件造成損害.所以超聲波清洗機功率的選擇應該依據具體的清洗件、清洗液、清洗槽和清洗頻率等因素通過實驗來確定,以達到較好的清洗效果且不損壞器件。
(3)駐波的影響.清洗槽空間有限,超聲波從聲源處往清洗液中傳播時會在液體與氣體的交界處產生反射形成駐波.駐波的特征是在液體空間的一些固定的地方聲壓長時間保持最小,而在另外一些固定的地方聲壓長時間保持最大.駐波會造成清洗效果不均勻的現象.目前,減少駐波影響的有效途徑是把清洗槽特意做成不規則的形狀以避免駐波的形成,或在超聲電源方面采取掃頻的工作方式使聲壓不在同一個地方產生最小值 ,從而達到整體較均勻的超聲清洗效果。
2 結論
超聲波清洗技術是一種利用超聲波能量對液體和污物進行直接、間接的作用,使污物層被分散 、乳化 、剝離 ,從而達到清洗目的清洗技術。本文基于裝備電路板分析了超聲波清洗技術的原理和方法,給出了清洗實驗的實現方法。
(1)在設備和電路單元可承受范圍內,隨著清洗功率的增加,清洗效果越好。
(2)在設備和電路單元可承受范圍內,清洗液溫度越高,清洗效果越好。
(3)隨著清洗液濃度稀釋倍數的增大,清洗能力下降,清洗效果越不明顯。
(4)實際中,由于超聲波清洗機受清洗設備自身條件限制,清洗功率和清洗液溫度應保持在設備可接受的范圍之內,因此,應經過多次試驗、權衡各因素的影響程度,以確保超聲波清洗快速高效和降低實驗成本。