超音波洗浄の影響を受ける2つの主な要因

超音波洗浄機の主な機構は、超音波洗浄機で発生する超音波のキャビテーションである。 超音波キャビテーションの強さは、音響パラメータ、洗浄流体の物理的および化学的特性および環境条件に関連する。 良好な洗浄効果を得るには、適切な音響を選択する必要があります。 パラメータと洗浄液。

1.超音波強度または音圧の選択

洗浄液では、交番音圧の振幅が液体の静圧を超える場合にのみ負圧が発生し、超音波洗浄槽内の音の強さはキャビテーション閾値よりも高くなり、超音波キャビテーションが発生する。 典型的な液体の場合、キャビテーション閾値は1平方センチメートルあたり約1/3ワットです（音圧の2乗は音の強さに比例します）。 音響強度が増加すると、初期半径に対するキャビテーション気泡の最大半径の比が増加し、キャビテーション強度が増加する。すなわち、音響強度が高いほど、キャビテーションが強くなり、洗浄効果に有益である。 しかし、音が大きければ大きいほど、音が大きければ音は大きくなります。 多くの無駄な気泡が発生し、散乱減衰が増大し、遮音壁が形成される。 同時に、音の強さの増加は非線形減衰を増加させ、音源からの掃除効果を弱める。 金属表面の酸化物のような清潔でない汚れのために、化学繊維紡糸口金の孔内の汚れを清掃することは、より高い音の強度を必要とする。 このとき、掃除する面は音源に近くなければならず、ほとんどの場合、タンククリーナーは使用されていません。 棒状の集束トランスデューサは、洗浄部材の表面付近で洗浄すべき洗浄液に直接的に挿入される。

周波数選択

超音波キャビテーション閾値は、超音波の周波数に密接に関連している。 周波数が高いほど、キャビテーション閾値が高くなります。 言い換えれば、周波数が高いほど、液体中にキャビテーションを発生させるのに必要な音響強度または音響パワーが大きくなる。 周波数は低く、キャビテーションは容易であり、周波数は低い。液体は、より長い時間間隔で圧縮および疎な作用を受ける。 気泡は、崩壊する前により大きなサイズに成長することができ、キャビテーション強度が増加し、これは洗浄効果に有益である。 現在、超音波洗浄機の動作周波数は、洗浄対象に応じて3つの周波数帯に大別されるが、 低周波超音波洗浄（20~50KHz）、高周波超音波洗浄（50~200KHz）、メガヘルツ超音波洗浄（700KHz~1MHz以上）が挙げられる。 低周波超音波洗浄は、大きな部品の表面や汚れや洗浄部品の表面が高い用途に適しています。 周波数の低い端部、高いキャビテーション強度、清掃部品の表面を腐食しやすいことは、表面仕上げの高い部品の清掃には適さず、キャビテーションノイズが大きい。 約40KHzの周波数では、同じ音の強さの下で、生成されるキャビテーション気泡の数は20KHzの周波数よりも高く、透過力は強い。 複雑な表面形状やブラインドホールを有するワークをきれいにするほうが良く、キャビテーションノイズは小さい。 しかし、キャビテーション強度は低く、汚れをきれいにするのに適しており、洗浄すべき表面は弱く、高周波超音波洗浄は、磁気ディスク、ドライブ、ヘッド、液体などのコンピュータおよびマイクロエレクトロニクス部品の精密洗浄に適しているフラットディスプレイ、マイクロコンポーネント、研磨された金属部品の洗浄などが含まれます。 これらの洗浄対象物は、洗浄プロセス中のキャビテーション腐食がないことが要求される。 ミクロンの汚れを洗い流すことができるようにする。 メガヘルツ超音波洗浄は、集積回路チップ、シリコンウェハおよびフィルムの洗浄に適している。 現時点でキャビテーションが発生していないため、クリーニング部品に損傷を与えることなくミクロンとサブミクロンの汚れを除去することができます。 超音波洗浄機構は、主に、強い圧力勾配、粒子速度および強い流れの作用であり、強い洗浄方向によって特徴付けられる。 清掃される物体は、一般的に、音響ビームと平行な方向に配置される。