Du pagrindiniai veiksniai, darantys įtaką ultragarso valymui

Pagrindinis ultragarsinio valymo mašinos mechanizmas yra ultragarso bangų, sukurtų ultragarso valymo mašina, kavitacija. Ultragarsinis kavitacijos stiprumas yra susijęs su akustiniais parametrais, fizikinėmis ir cheminėmis valymo skysčio savybėmis ir aplinkos sąlygomis. Norint gauti gerą valymo efektą, reikia pasirinkti tinkamą akustinę sistemą. Parametrai ir valymo skystis.

1. Ultragarsinis garso stiprumas arba garso slėgio parinkimas

Valymo tirpale neigiamas slėgis susidaro tik tada, kai kintamo garso slėgio amplitudė viršija statinį skysčio slėgį, o garso intensyvumas ultragarso valymo rezervuare yra aukštesnis nei kavitacijos slenkstis generuoti ultragarsinę kavitaciją. Tipiško skysčio atveju kavitacijos slenkstis yra maždaug 1/3 vatos kvadratiniam centimetrui (garso slėgio kvadratas yra proporcingas garso intensyvumui). Kai garso intensyvumas didėja, didžiausias kavitacijos burbulo spindulys santykis su pradiniu spinduliu didėja, o kavitacijos intensyvumas didėja, tuo didesnis garso stiprumas, tuo stipresnė kavitacija, kuri naudinga valymo efektui. Bet ne garsiau, tuo geriau, tuo garsiau garsiai. Gaminamas daugybė nenaudingų burbuliukų, kurie padidina sklaidos silpnėjimą ir sudaro garso barjerą. Tuo pat metu garso stiprumo padidėjimas taip pat padidina netiesinį susilpninimą, kuris silpnina valymo efektą nuo garso šaltinio. Dėl tam tikrų sunkiai valomų nešvarumų, tokių kaip oksidai ant metalinių paviršių, purvo valymas cheminių pluoštų vynuogių poromis reikalauja didesnio garso stiprumo. Šiuo metu valomas paviršius turi būti arti garso šaltinio, ir daugeliu atvejų rezervuarų valymo priemonė nenaudojama. Juostinio formos fokusavimo daviklis yra tiesiogiai įdėtas į valymo skystį, kurį reikia išvalyti šalia valymo elemento paviršiaus.

2. Dažnių parinkimas

Ultragarsinis kavitacijos slenkstis yra glaudžiai susijęs su ultragarso dažniu. Kuo didesnis dažnis, tuo didesnis slenkstis kavitacijos. Kitaip tariant, kuo didesnis dažnis, tuo didesnis garso stiprumas arba garso galia, reikalinga sklaidai sukelti kavitaciją; kuo mažesnis dažnis, lengviau kavitacija ir žemesniuose dažniuose. Skystis yra veikiamas suspaudimo ir spraustinio veikimo ilgesniam laikui. Prieš žlugimą burbulas gali išaugti iki didesnio dydžio ir padidėja kavitacijos intensyvumas, kuris yra naudingas valymo poveikiui. Šiuo metu ultragarso valymo mašinos darbinis dažnis yra grubiai padalytas į tris dažnių juostas pagal valymo objektą; žemos dažnio ultragarsinis valymas (20-50 KHz), aukšto dažnio ultragarsinis valymas (50-200 KHz) ir megahercinis ultragarsinis valymas (700 KHz-1 MHz ar daugiau). Žemos dažnio ultragarsinis valymas tinka naudoti, kai didelių dalių paviršius arba purvo ir valymo dalių paviršius yra didelis. Žemas dažnio aukštis, didelis kavitacijos intensyvumas, lengvas korozijos valymo dalies paviršius, netinka dalių valymui su dideliu paviršiaus apdaila, o kavitacijos triukšmas yra didelis. Esant maždaug 40KHz dažniui, tuo pačiu garso intensyvumu, generuojamų kavitacijos burbuliukų skaičius yra didesnis nei 20KHz dažnis, o skvarba yra stipri. Geriau valyti ruošinį sudėtingos paviršiaus formos ar aklųjų angų, o kavitacijos triukšmas yra mažas. Tačiau kavitacijos intensyvumas yra mažas, tinka valyti nešvarumus, o paviršius, kurį reikia išvalyti, yra silpnas, aukšto dažnio ultragarsinis valymas tinka smulkiajam kompiuterių ir mikroelektronikos komponentų valymui, pavyzdžiui, magnetiniams diskams, diskams, galvutėms, skysčiams kristalų stiklas ir plokščių ekranų, mikro komponentų ir poliruoto metalo dalių valymas. Valymo proceso metu šiems valymo objektams neturi būti kavitacijos korozijos. Galėti nuplauti mikronų purvą. "Megahertz" ultragarsinis valymas tinka integruotų grandinių lustų, silicio plokštelių ir plėvelių valymui. Jis gali pašalinti mikronų ir sub-mikronų nešvarumus be jokios žalos valymo dalims, nes šiuo metu nėra kavitacijos. Ultragarsinis valymo mechanizmas yra daugiausia garso slėgio gradiento, dalelių greičio ir garso srauto veikimas, kuris pasižymi stipriu valymo kryptimi. Objektas, kurį reikia išvalyti, paprastai yra padėtas garso šviesos kryptimi.