超聲波清洗效果的影響因素——被清洗件的形狀及放置位置

常用的超聲波清洗方式是將被清洗件放在清洗槽內(nèi)清洗液中進(jìn)行清洗，這主要適用于一般中、小型零件。之前我們介紹了超聲波清洗的工藝參數(shù)選擇和清洗液對清洗效果的影響，本文主要介紹被清洗件的形狀及放置位置對超聲波清洗效果的影響。
   
對于外形尺寸較大的大型零件，可采用局部清洗方式。即將被清洗件部分浸入清洗液中進(jìn)行清洗，待清洗完畢后再將尚未清洗的部位浸入清洗液中繼續(xù)清洗，依次直至完全洗遍。對于能在清洗槽中放下的大型零件(如曲軸)，則可采用浸沒式換能器進(jìn)行超聲波清洗。

對于油污程度嚴(yán)重的零件，可先加熱浸洗或沖洗，然后再采用超聲波清洗。這樣可以提高清洗效率和降低清洗成本。

對于幾何形狀比較復(fù)雜(如有大小不等的孔穴、凹角等)的零件，則可采用多種頻率的超聲波清洗，即分別在幾種不同的超聲波頻率下進(jìn)行清洗。

對于要求嚴(yán)格的工件，可采用幾種不同配方的清洗液，分槽依次進(jìn)行超聲波清洗。若使用水溶性清洗液(如堿性清洗液和金屬清洗劑清洗液)進(jìn)行清洗，則最后應(yīng)用熱水對工件進(jìn)行漂洗。

二、被清洗件放置位置的影響

在同一清洗槽內(nèi)，超聲波的空化強(qiáng)度并不是均勻相等的。就清洗槽的垂直方向而言，分為空化強(qiáng)烈區(qū)和不強(qiáng)烈區(qū)�？栈瘡�(qiáng)烈區(qū)與不強(qiáng)烈區(qū)相間，超聲波清洗時(shí)，應(yīng)將被清洗件置于空化強(qiáng)烈區(qū)內(nèi)，以便獲得較好的清洗效果。若工件較大，則可在清洗時(shí)使工件作緩慢的移動(dòng)�？栈瘡�(qiáng)烈區(qū)內(nèi)，越接近超聲源，空化強(qiáng)度越高。為此，超聲波清洗時(shí)，應(yīng)使被清洗件盡可能地接近超聲源。若被清洗件離開超聲源太遠(yuǎn)，則超聲波的部分能量將被清洗液所吸收。

對于那些精度較高的零件，在超聲波清洗過程中，為了使它們彼此不至相互撞擊而破壞工件的表面精度，應(yīng)制備一些形狀簡單的掛具放在清洗槽內(nèi)，以吊掛各種被清洗件。這樣做還可防止工件直接壓放在清洗槽底的輻射面上。

對于小型零件，超聲波清洗時(shí)，應(yīng)將它們集中于清洗筐內(nèi)，然后放入清洗槽中。清洗筐的網(wǎng)眼應(yīng)盡可能大些(以零件不至于掉落為限)，因?yàn)榍逑纯鸬木W(wǎng)眼越小，超聲波能量的衰減越大。
 
超聲波清洗過程中，可以將吊掛的被清洗件在清洗槽內(nèi)來回移動(dòng)，這樣可以使工件能經(jīng)常通過空化區(qū)域，同時(shí)也加強(qiáng)了清洗液的攪動(dòng)，有利于提高清洗效率。

被清洗件在清洗槽內(nèi)的安放位置應(yīng)盡可能地接近槽底輻射面，但絕不能直接擱放在槽底輻射面上。這是因?yàn)榍逑床鄣椎某�聲波輻射面受壓以后，不但會直接影響超聲波的機(jī)械振動(dòng)，降低清洗效果；而且由于換能器是一直處于工作狀態(tài)下，而超聲波能量卻散發(fā)不出去，最終會導(dǎo)致?lián)Q能器從清洗槽底部脫落和換能器中的壓電晶體材料的破損。

在清洗槽內(nèi)放置工件時(shí)，應(yīng)將被清洗件的重點(diǎn)清洗部位對準(zhǔn)超聲源。同時(shí)還應(yīng)考慮到清洗時(shí)要使被清除下來的污垢能順利地從被清洗件內(nèi)排出，如清洗噴油器時(shí)，應(yīng)將噴油器的噴油孔一端朝上，大孔朝下。

對于被清洗件上的盲孔的清洗，應(yīng)先在盲孔內(nèi)注滿清洗液，然后將盲孔朝下對準(zhǔn)超聲源。在清洗過程中，必須使盲孔內(nèi)的清洗液始終保持充滿狀態(tài)，這樣方能取得清洗效果。

應(yīng)當(dāng)指出，有一些零件在清洗前應(yīng)先進(jìn)行退磁處理，否則清洗件內(nèi)殘存的鐵屑不易在清洗中清除干凈。