超聲波清洗機聲波能量分布
考慮購買新的超聲波清洗機的客戶必須考慮每個工作頻率提供的能量分配。無論選擇哪種超聲頻率，所有超聲清潔系統都會產生擦洗動作，該擦洗動作由一系列等距離的帶組成，其中存在最強的超聲波作用。在這些被稱為駐波的頻帶之間，僅存在超聲波能量的一小部分。
超聲波頻率越低，相鄰駐波之間的距離越大。例如，在25 kHz處，駐波彼此相距約1英寸。在80 kHz時，駐波相距不到1/4英寸。在80千赫 因此，工作頻率會產生更均勻分布的擦洗動作，并更好地滲透到零件的細小區域，例如盲孔，金屬折痕等，25 kHz超聲系統將更適合以最少的細節清潔大型較重的物體。
超聲波頻率越低，相鄰駐波之間的距離越大。例如，在25 kHz處，駐波彼此相距約1英寸。在80 kHz時，駐波相距不到1/4英寸。在80千赫 因此，工作頻率會產生更均勻分布的擦洗動作，并更好地滲透到零件的細小區域，例如盲孔，金屬折痕等，25 kHz超聲系統將更適合以最少的細節清潔大型較重的物體。
右邊的照片描繪了超聲波演示裝置，該裝置在裝有專有液體的石英管內部產生圖案。該圖案表示由任何超聲清潔系統產生的駐波。設備中顯示的較淺的條紋表示高強度超聲擦洗作用的區域，而這些條紋之間的區域是超聲清洗作用明顯較低的區域。上面的照片是正在測試全掃頻的40kHz超音波清潔系統，下面的照片是正在測試的80kHz系統。如您所見，80kHz系統產生更均勻分布的擦洗動作，因此可以更均勻地清潔物品。但是，您會通過獲得這種均勻分布來犧牲擦洗力。
盡管相鄰的駐波之間的超聲擦洗作用有所降低，但存在的能量可能足以去除所涉及的污染物，尤其是當清潔劑可以有效地將污染物與部件的結合強度降低到現有超聲能的水平時可以移動它。人們不能低估在任何超聲清洗系統中使用的清洗劑的重要性，因為它對過程的成功負有很大責任。為了說明使用正確的清潔液的重要性，請考慮即使在 80 kHz 超聲波清洗系統可以清除大多數粘結污染物，例如鐵銹或碳上燃燒的污染物，這些污染物通常在使用適當的清洗劑時使用較低的工作頻率進行清洗。
由于可用的超聲波能量在較高的工作頻率下更均勻地分布在清洗槽中，因此在較高的頻率下，槽中任一位置的擦洗力都會降低。為了在整個部件表面上進行均勻的清潔動作而犧牲了功率。
為了減小相鄰駐波之間的距離，包括科偉達在內的超聲清洗系統的制造商已安裝了掃頻電路，該電路連續掃描超聲發生器的自然共振頻率兩側的2或3 kHz的輸出頻率。傳感器。該電路的目的是在超聲波清潔器工作期間引起駐波漂移，以消除相鄰駐波之間的所有間隙。事實是，在使用80 kHz或更高頻率之前，這些系統幾乎無法消除駐波之間的間隙。頻率偏移2或3 kHz只會導致 駐波位置，并且不會導致相鄰的駐波相互接觸。但是，掃頻電路可以減少超聲波清洗系統對被清洗零件造成的損壞程度，這一過程稱為空化腐蝕。
在過去的幾年中，關于諧波超聲頻率的產生已經取得了很多成就，許多制造商聲稱他們的設計包括產生這些諧波的能力。諧波頻率是換能器原始諧振頻率的倍數的頻率。盡管在每個超聲清潔系統中都會產生這些諧波，但它們并不能真正改善所產生的超聲清潔作用。簡單的鋁箔測試可以確認不存在諧波，并且不會改善超聲波清洗機的清洗效果。
通過將一塊鋁箔放在超聲罐中并在30秒到1分鐘之間的短時間內激活超聲系統來進行錫紙測試。在此測試期間，箔片必須保持完全靜止，就像被清潔的部件將完全靜止一樣。30秒到1分鐘后，將箔取出并目視評估。箔片將在高能量的位置（例如駐波位置）打孔，并且會在較低的超聲波功率區域凹陷，從而使操作員能夠確定任何超聲波清潔系統的清潔特性。如果諧波頻率達到任何有用的程度，則在箔片上產生的圖案將均勻地分布在整個箔片表面上。不幸，事實并非如此。在 40 kHz時，大約每半英寸將在鋁箔表面上打孔，而在這些孔之間幾乎沒有作用。
科偉達多頻超聲波清洗機將在同一清洗槽中同時運行的兩個或多個頻率的換能器和發生器結合在一起，以提供低頻超聲波的功率，并提供較高工作頻率提供的穿透力甚至清潔作用。這些系統提供的清潔動作無法使用任何單頻超聲系統，使用“通用換能器的任何脈沖多頻超聲系統或理論上的多頻系統”來復制，這些系統僅利用1個頻率但會產生多個頻率超聲波系統。
