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超声清洗原理

超声清洗原理
超声波清洗光学零件的原理主要是:
超声场的空化作用与清洗液的化学作用。

光学零件的表面污染包括:
空气中集聚的灰尘,由于静电吸附而不易除去,更多的是固体粒子被油膜粘附在表面上,粒子与油膜可能为有机物质,也可能为无机物质;有时零件表面还出现由于局部发热而形成的炭化膜层;有时零件还出现氧化膜层。

将污染的光学零件放入超声波清洗液中,液体中的超声振动,交变的压强产生交变的压缩与疏松振动运动,即空化现象。

清洗效应有三种:
1.强超声波对污染表面的直接效应是通过将动量由运动液体直接转移给污垢介质粒子,使粒子产生振动,附着力不强的粒子脱离表面,这是超声波空化现象的清洗效应之一。

2.污染的微粒作为空化现象的核粒而促使空化中心的形成,压强迅速变化而产生充满气体或蒸汽的空穴,而这些空穴的
3.最终崩溃而产生了强烈的冲击波,其压强增大了几个数量级,能使污染表面上固体粒子破裂而分离,这是空化现象的清洗效应之二。

4.粘附于零件表面的油膜能在超声波空化现象的作用下微细地扩散于液体中,形成乳浊液,这是空化现象的清洗效应之三。

至于清洗液溶解污染介质的能力显然也起着重要的作用。

在实际清洗过程中,几种清洗效应是同时发生、交错进行的。

为了提高清洗质量,必须合理选择超声波的功率和频率、清洗剂种类、液温及清洗机的工作过程。

影响清洗的因素
1.清洗工艺的技术关键:光学玻璃经过清洗后能否达到表面不留
任何油污,污迹,表面光滑,水膜完好!
2.影响清洗后玻璃质量的因素及相应的解决方法
(1)玻璃本身的质量及被污染的情况,主要为:表面有霉点,气泡,划伤
等,在机械处理中,如:研磨,擦试,测应力时,人为导致的污染情况不一;
(2)清洗剂的选择其能动及温度,水质;国际上应用最广的清洗剂为CFC-113,四氯化炭,1-1-1三氯乙烷(简称ODS)等,此类清洗剂对臭氧层有破坏,属于非环保性清洗剂;我们采用非ODS的水类碱性清洗剂,主要由水,碱,表面活性剂,防锈材料组成,化学式C3H8,具有侧链的环状烯烃,具有较强的溶油能力;特点:低毒,不燃,清洗成本低等特点;(3)溶液的浓度直接影响清洗度的大小;通常清洗液的PH值一般在8.5-12之间,若PH值大于10,侧表面活性物质作用要削弱,当PH值大于12时,侧清洁度下降。

在实际使用中发现当溶液浓度过大,超过15%,清洗效果不好,不易漂洗,而浓度约为4%-7%时,侧清洗效果较佳。

(4)溶液温度及浸泡时间也同样影响去污效率;当温度上升,溶液的反应速度也上升,污染物的粘度下降,便于污染物脱离,但溶液的稳定度下降。

实际发现溶液温度50度,浸30分钟后,清洗效果最好!
第一个可能是因为水质的原因,雾状如是水迹;脱水不完善,没洗干净或去离子水没达到要求所致;
第二个:那是因为超声调的太强,可以调小点或是夹具做的不合理造成;也有可能是因为频率太低所致,一般超声的频率在40KHz以上才行,特别是薄的玻璃片;如是纯化学清洗方面的时间,如果配合超声波清洗就会大大缩小清洗时间,一般现有超声清洗工艺过程也就是5-8分钟出一清洗篮(15--30件左右);如果在这之使用(4)出进行预浸泡,清洗时间会更短。

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