超聲波清洗機的發(fā)展前景及市場(chǎng)走向

二十世紀六十年代，自超聲波清洗機技術(shù)問(wèn)世以來(lái)，科學(xué)家們發(fā)現：一定頻率范圍內的超聲波清洗機，作用于液體介質(zhì)里，可以達到清洗的作用。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的研究和試驗，不僅得到了滿(mǎn)意的效果，而且發(fā)現其清洗效率*，由此超聲波清洗機清洗機被逐漸運用于各行各業(yè)中去。在應用初期，由于電子工業(yè)的限制，超聲波清洗機清洗設備電源的體積比較龐大，穩定性及使用壽命不太理想，價(jià)格昂貴，一般的工礦企業(yè)難以承受，但其出色的清洗效率及效果，仍然讓部分實(shí)力雄厚的國有企業(yè)一見(jiàn)傾心。隨著(zhù)電子工業(yè)的飛速發(fā)展，新一代的電子元器件層出不窮，應用新的電子線(xiàn)路以及新的電子元器件，超聲波清洗機電源的穩定性及使用壽命進(jìn)一步的提高，體積減小，價(jià)格逐漸降低。二十世紀八十年代末，第三代超聲波清洗機電源問(wèn)世，既逆變電源，應用IGBT元件。新的超聲波清洗機電源具有體積小，可靠性高，壽命長(cháng)等特點(diǎn)，清洗效率得以進(jìn)一步提高，而價(jià)格也降到了大部分企業(yè)可以接受的程度。 

隨著(zhù)超聲波清洗設備的應用范圍越來(lái)越廣泛，各種經(jīng)過(guò)不斷完善和改進(jìn)的新穎超聲波清洗設備正在取代已面市的老式設備。

近10年來(lái)，超聲波清洗機設備正在朝兩個(gè)方面發(fā)展。其一是，各種類(lèi)型的多缸或傳動(dòng)鏈式或升降式超聲清洗生產(chǎn)線(xiàn)相繼面市；其二是，低頻超聲波清洗機向高頻超聲波清洗機的發(fā)展。在美國、日本、歐洲以及亞太市場(chǎng)上，多缸式超聲波清洗設備總量已呈明顯上升之勢，高達總量的50%，而多工位半自動(dòng)、全自動(dòng)傳動(dòng)鏈式或升降式超聲波清洗線(xiàn)體設備也已上升到總量的40%以上。

我國超聲波清洗技術(shù)的應用已經(jīng)取得了較好的成效。一是機械零部件在電鍍前后的清洗或噴涂前的清洗，拆修零部件的清洗，要求高清洗度，如油泵油嘴偶件、軸承、制動(dòng)器、燃油過(guò)濾器、閥門(mén)的清洗。二是印制電路板、硅片、晶片、元器件殼、座、鐵路系統用的信號控制繼電器、元器件、連接件、顯像管以及電真空器件等的清洗。三是眼鏡、顯微鏡、望遠鏡、瞄準具等光學(xué)系統及取樣玻璃片的清洗。四是醫用器具、食品、制藥、生化等試驗中所用各種瓶罐的清洗。五是噴絲頭、精密模具、精密橡膠件、珠寶工藝品等的清洗。

我國現有各類(lèi)超聲波清洗設備制造企業(yè)上百家，但其分布主要集中在東南沿海地區。據統計資料，沿海地區的廠(chǎng)家占全國總數的85%，可見(jiàn)經(jīng)濟發(fā)達地區對超聲波清洗技術(shù)的應用不但在先，而且廣泛，普及程度高，同時(shí)，這又證明超聲波清洗技術(shù)在中西部地區推廣普及的前景十分廣闊。就產(chǎn)品水平而言，當代產(chǎn)品與20世紀70—80年代的產(chǎn)品相比，技術(shù)進(jìn)步也十分明顯。

近年來(lái)，由于對汽車(chē)制動(dòng)器生產(chǎn)線(xiàn)、冰箱壓縮機生產(chǎn)線(xiàn)的傳統清洗工藝實(shí)行技術(shù)改造，擬采用超聲波清洗工藝。在國外汽車(chē)底盤(pán)架、轎車(chē)外殼噴涂前的超聲波清洗，配合清洗液，將除銹、去氧化膜及磷化一次清洗處理完成，烘干后即可噴漆等都有了新的應用和發(fā)展。

美國Dvpont公司在新澤西州制藥廠(chǎng)的應用報告稱(chēng)：超聲波清洗能除去反應罐或化學(xué)處理桶殼表面的污物，比用普通方法節約能源，費用低且減少環(huán)境污染，清洗過(guò)程簡(jiǎn)單，只要在溶器中灌滿(mǎn)水，加熱到65℃，并加入2%的表面活性劑，進(jìn)行處理2—4h，即可清洗干凈。

歐洲的一些廠(chǎng)家曾清洗過(guò)9．1m3的罐，以前用甲醇加熱到沸點(diǎn)一次處理4—8h，總共要進(jìn)行5次清洗才能達到要求，而且超聲波清洗只需要一次處理即能達到要求，既節省溶劑，提率，又減少環(huán)境污染。

超聲波清洗機主要具有機械效應 (如傳聲媒質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移、速度、加速度、聲壓等力學(xué)量)、熱效應(聲波在傳播過(guò)程中其部分能量被媒質(zhì)吸收變成熱能)和空腔效應。其中空腔效應是聲化學(xué)的應用理論基礎，也zui為重要?？涨恍沙珊?、微泡生長(cháng)、空腔塌陷三步組成。在反應體系中，液體內存在張力弱區，即液體內溶有氣體或在塵埃的液固界面上存在氣體 — 作為氣核，在超聲波清洗機作用下，氣核膨脹長(cháng)大，并為周?chē)囊后w蒸氣或氣體充滿(mǎn)，由于內外壓力懸殊使空腔塌陷、破裂，把集中的聲場(chǎng)能量在極短的時(shí)間和極小的空間內釋放出來(lái)，使介質(zhì)局部形成幾百到幾千K的高溫和超過(guò)數百個(gè)大氣壓的高壓環(huán)境，并產(chǎn)生出很大的沖擊力，起到激烈攪拌的作用，同時(shí)生成大量微泡。它們又作為新的氣核，使該循環(huán)繼續下去，這就是空腔效應。

當然并不是液體中所有的氣核都能產(chǎn)生空腔效應，只有當外加的超聲波清洗機頻率與氣核的固有頻率相同時(shí)，空腔效應才能發(fā)生。同時(shí)也受到其它如聲波的強度、液體介質(zhì)的溫度以及介質(zhì)的蒸汽壓等的影響。誘導產(chǎn)生空腔效應的超聲波清洗機頻率以20kHz～80kHzzui為適當。過(guò)高的頻率不易產(chǎn)生空腔效應，即使產(chǎn)生也需要大量的能量，而且其中大部分能量被轉化為熱能，使介質(zhì)溫度明顯提高。低強度超聲波清洗機的應用不會(huì )引起介質(zhì)的任何狀態(tài)變化，只有高強度超聲波清洗機的應用才可能對介質(zhì)有強烈的影響，引發(fā)空腔效應。對大多數化學(xué)反應來(lái)說(shuō)，反應速度均隨聲強的增加而增加。但是，超聲波清洗機強度的作用受介質(zhì)溫度的影響極大。研究表明，隨著(zhù)液體溫度的提高，聲強的影響明顯下降，在50℃水中發(fā)生的空腔效應zui大。