一、频率对空化效应的影响
超声波清洗的核心原理是空化效应:超声波在清洗液中产生拉伸和压缩现象,形成微小气泡(空化泡),气泡破裂时释放局部高压冲击力(可达上千个大气压),剥离物件表面污垢。
- 低频(如20kHz-40kHz):产生较大空化泡,破裂时冲击力强,适合去除顽固污垢(如重油污、锈迹),但噪音较大。
- 高频(如80kHz-132kHz):空化泡较小且密集,冲击力较弱,但能深入狭窄缝隙和微小孔洞,适合精密零件清洗(如电子元件、光学器件),且噪音较低。
二、频率对清洗力度与效率的影响
- 低频清洗:
- 力度强:适合清洗表面粗糙、体积大或污垢层厚的物件(如工业机械零件、汽车发动机部件)。
- 效率高:低频超声波穿透力强,能快速瓦解厚层污垢,但可能因冲击力过大损伤精密物件。
- 高频清洗:
- 力度温和:适合清洗表面光洁、结构复杂的物件(如珠宝、钟表零件、医疗器械),避免损伤表面。
- 效率较低:高频超声波在清洗液中衰减较快,作用距离短,需延长清洗时间或配合专用清洗剂。
三、频率对适用场景的划分
- 低频适用场景:
- 工业领域:清洗带有重油污的机械设备、金属铸件、模具等。
- 汽车维修:清洗发动机零部件、齿轮、轴承等。
- 高频适用场景:
- 电子行业:清洗PCB板、集成电路、传感器等精密元件。
- 医疗领域:清洗手术器械、内窥镜、牙科工具等。
- 珠宝行业:清洗钻石、黄金、铂金等贵金属饰品。
四、频率与噪音的关系
- 低频噪音大:20kHz-40kHz超声波产生的噪音可达70-80分贝,可能对操作环境造成干扰。
- 高频噪音低:80kHz以上超声波噪音控制在50分贝以下,适合对噪音敏感的环境(如实验室、医院)。
五、实际应用中的频率选择建议
- 根据清洗对象选择:
- 顽固污垢(如油污、锈迹)→ 低频(20kHz-40kHz)。
- 精密零件(如电子元件、光学器件)→ 高频(80kHz-132kHz)。
- 根据清洗效率选择:
- 大量物品快速清洗 → 低频(提高涡流和水流速度,缩短时间)。
- 小批量高精度清洗 → 高频(确保清洁度,避免损伤)。
- 根据环境噪音选择:
- 对噪音不敏感的工业场景 → 低频。
- 实验室、医院等安静环境 → 高频。