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超聲波清洗機的發展前景及市場走向
閱讀：3452 發布時間：2014-6-23二十世紀六十年代，自超聲波清洗機技術問世以來，科學家們發現：一定頻率范圍內的超聲波清洗機，作用于液體介質里，可以達到清洗的作用。經過一段時間的研究和試驗，不僅得到了滿意的效果，而且發現其清洗效率*，由此超聲波清洗機清洗機被逐漸運用于各行各業中去。在應用初期，由于電子工業的限制，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，價格昂貴，一般的工礦企業難以承受，但其出色的清洗效率及效果，仍然讓部分實力雄厚的國有企業一見傾心。隨著電子工業的飛速發展，新一代的電子元器件層出不窮，應用新的電子線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一步的提高，體積減小，價格逐漸降低。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，壽命長等特點，清洗效率得以進一步提高，而價格也降到了大部分企業可以接受的程度。
隨著超聲波清洗設備的應用范圍越來越廣泛，各種經過不斷完善和改進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，超聲波清洗機設備正在朝兩個方面發展。其一是，各種類型的多缸或傳動鏈式或升降式超聲清洗生產線相繼面市；其二是，低頻超聲波清洗機向高頻超聲波清洗機的發展。在美國、日本、歐洲以及亞太市場上，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、全自動傳動鏈式或升降式超聲波清洗線體設備也已上升到總量的40%以上。
我國超聲波清洗技術的應用已經取得了較好的成效。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、制動器、燃油過濾器、閥門的清洗。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。
我國現有各類超聲波清洗設備制造企業上百家，但其分布主要集中在東南沿海地區。據統計資料，沿海地區的廠家占全國總數的85%，可見經濟發達地區對超聲波清洗技術的應用不但在先，而且廣泛，普及程度高，同時，這又證明超聲波清洗技術在中西部地區推廣普及的前景十分廣闊。就產品水平而言，當代產品與20世紀70—80年代的產品相比，技術進步也十分明顯。
近年來，由于對汽車制動器生產線、冰箱壓縮機生產線的傳統清洗工藝實行技術改造，擬采用超聲波清洗工藝。在國外汽車底盤架、轎車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展。
美國Dvpont公司在新澤西州制藥廠的應用報告稱：超聲波清洗能除去反應罐或化學處理桶殼表面的污物，比用普通方法節約能源，費用低且減少環境污染，清洗過程簡單，只要在溶器中灌滿水，加熱到65℃，并加入2%的表面活性劑，進行處理2—4h，即可清洗干凈。
歐洲的一些廠家曾清洗過9．1m3的罐，以前用甲醇加熱到沸點一次處理4—8h，總共要進行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，又減少環境污染。
超聲波清洗機主要具有機械效應 (如傳聲媒質的質點振動位移、速度、加速度、聲壓等力學量)、熱效應(聲波在傳播過程中其部分能量被媒質吸收變成熱能)和空腔效應。其中空腔效應是聲化學的應用理論基礎，也zui為重要。空腔效應由成核、微泡生長、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，氣核膨脹長大，并為周圍的液體蒸氣或氣體充滿，由于內外壓力懸殊使空腔塌陷、破裂，把集中的聲場能量在極短的時間和極小的空間內釋放出來，使介質局部形成幾百到幾千K的高溫和超過數百個大氣壓的高壓環境，并產生出很大的沖擊力，起到激烈攪拌的作用，同時生成大量微泡。它們又作為新的氣核，使該循環繼續下去，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，空腔效應才能發生。同時也受到其它如聲波的強度、液體介質的溫度以及介質的蒸汽壓等的影響。誘導產生空腔效應的超聲波清洗機頻率以20kHz～80kHzzui為適當。過高的頻率不易產生空腔效應，即使產生也需要大量的能量，而且其中大部分能量被轉化為熱能，使介質溫度明顯提高。低強度超聲波清洗機的應用不會引起介質的任何狀態變化，只有高強度超聲波清洗機的應用才可能對介質有強烈的影響，引發空腔效應。對大多數化學反應來說，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溫度的影響極大。研究表明，隨著液體溫度的提高，聲強的影響明顯下降，在50℃水中發生的空腔效應zui大。