您什么时候需要加热的超声波清洁器?

建议使用加热的超声波清洁器进行艰难的清洁工作,这些工作通常涉及大量油脂沉积、污垢、塑料注塑模具中的残留物、发动机部件上的顽固碳沉积物以及类似的困难清洁挑战。正如热水更适合清洁油腻的盘子、锅碗瓢盆一样,加热的超声波清洁解决方案通常“效果zui好”,可以解决棘手的清洁难题。

何时不使用加热的超声波清洁器

在某些应用中,使用超声波清洁器时不一定需要热量。

一个例子是使用超声波清洁器作为医疗和手术器械的预灭菌或消毒步骤。

应在低于 40⁰C (104⁰F) 的温度下从器械中取出血液和组织。这是因为升高温度会导致血液中的蛋白质变硬并变得更难清洁。有关这方面的更多详细信息,请参阅我们关于清洁手术器械的帖子。

清洁印刷电路板时,热量也可能导致翘曲,并可能损坏同样精致的产品。 

对于涉及热敏材料或运行长超声波循环的其他工作,可以使用连接到外部水源的冷却盘管和温度调节装置来控制温度。

要记住的重要一点是,在超声波清洁器运行期间会自动产生热量。这将在本文后面介绍。 

热量在超声波清洗中的作用

快速、安全和高效的超声波清洗循环需要明智地混合三个变量:

  1. 清洁周期时间
  2. 清洗液温度
  3. 清洗液化学品

实现有效清洁所需的时间在很大程度上取决于被清洁的产品:要去除的污染物的成分、复杂性和性质。 

清洁液制造商通常推荐清洁温度。 

根据手头的项目选择清洁溶液化学品,以有效去除污染物。我们在关于超声波清洗解决方案指南的帖子中介绍了这个主题  。  

超声波清洗机中的热量是如何产生的

在这篇文章的开头,我们注意到热量是超声波清洗的自然副产品。

超声波清洁器使用发生器和换能器,使超声波清洁器溶液罐的底部(和某些型号的侧面)像膜一样振动。

这种以 kHz 为单位的振动(例如每秒 37,000 次循环)导致产生数十亿个微观尺寸的真空气泡,这些气泡通过超出本文范围的复杂过程而内爆。

这些气泡对要清洁的表面的内爆会更快地松散并带走污染物,并且在大多数情况下更安全,这可以通过手动清洁技术来实现。

所以,你问,热量从哪里来?

坦率地说,当你想到它时,它有点令人兴奋。 

当空化气泡内爆时,它们会对被清洁产品的表面产生 15,000 至 150,000 psi 的冲击波。  

现在,在你得意忘形之前,我们讨论的是在微观表面区域内爆的微观气泡,而不是深度增加的水压。例如,泰坦尼克号深处的 水压约为 5,500 psi。  

这些冲击波也会产生热量。随着空化气泡的内爆,它们会产生大约 5,000⁰C (9,032⁰F) 的巨大温度,据信这与太阳表面相似。 

但是:与内爆气泡的压力一样,气泡的尺寸非常小,以至于热量会迅速消散并且清洁液温度相对 不受影响。   

然而,在长时间的清洁周期中,清洁溶液的温度确实会升高。事实上,在**性运行期间,只需使用超声波能量即可达到超过 60°C (140⁰F) 的清洗槽温度。这以及其他原因使得进入运行中的超声波清洗槽是不明智的。 

温度在加热超声波清洗机中的作用

在适用于超声波清洗工艺的变量中,温度排名较高,时间和清洗液化学成分紧随其后。这是因为超声波清洗液的温度会影响清洗液进行高效清洗的能力。 

如前所述,用热水清洗餐具比用冷水更容易也更好。

与清洗液温度有关的两个因素是:

  • 粘度。较热的溶液比冷或室温溶液的粘性小。低粘度溶液导致更有效的空化。
  • 去除夹带的气体。溶解的空气会抑制气穴现象,并在清洁之前通过脱气循环以及通过提高溶液的温度来去除。

在去除铸造、机加工和制造金属部件上的油脂、污垢、冷却剂和其他顽固污染物时,普遍使用加热式超声波清洁器。 

超声波清洗机加热:更多并不总是更好

对于加热式超声波清洁器,有两个要点需要牢记。shou先,提高温度对清洁过程的贡献是有限度的。随着清洗液温度的升高,空化作用实际上降低。 

这就是为什么配备加热器的超声波清洁器(例如 Tovatech 提供的 Elma 系列)具有zui高温度设置为 80⁰C (176⁰F) 的恒温器。  

当然也有例外。一些用于清洁铁、钢和不锈钢的强腐蚀性清洁剂在较高温度下使用。例如,在 90⁰C 的温度下清洁喷气发动机喷油器一小时。 

将加热的超声波清洗器恒温器设置到zui高点 (80⁰C) 并让设备连续运行将通过空化使溶液达到所需的温度。 

许多超声波清洗器设计为在达到设定温度时启动空化过程,并提供 LED 指示灯显示目标和实际溶液温度。

当溶液温度过高时,其他加热的超声波清洗器可能会自动关闭。上面引用的 90⁰C 是本应用中使用的单位的限制。

影响超声波清洗效率的其他因素

在这篇文章的开头,我们指出时间、温度和化学品是安全、快速和高效超声波清洗的关键。

但这还不是全部。

要使这三个因素发挥zui佳作用,正确的超声波频率就会发挥作用。大多数市售超声波清洁器以单一频率运行。

Elma TI-H 系列

我们要强调的是,超声波频率决定了空化气泡的大小(不是您通过观察它们会注意到的)。频率越低气泡越大,频率越高气泡越小。

大气泡对被清洁表面的内爆更猛烈,较小的气泡能够更好地穿透小裂缝、缝隙和盲孔,以去除手动方法无法到达的污染物。  

这篇文章的zui后一点是对高效清洁的另一个关键的简要介绍:超声波功率。 

这也是一个复杂的课题。简而言之,虽然更大的功率通常意味着更快、更有效的清洁,但更大的功率并不总是更好。过大的功率会损坏电子部件、软金属(例如抛光铝)的表面光洁度和其他精密物品。对于清洁极其敏感的物品,可调功率是一个有用的功能。例如 Elma TI-H 和 P 系列加热式超声波清洁器。 

加热式超声波清洗机概述

总之,浴温在超声波清洗中起着关键作用。zui佳温度取决于所使用的超声波清洗溶液和被清洗的物品。但正如这篇文章中所建议的,还有更多的事情需要考虑。