超聲波清洗機(jī)的高頻和低頻區(qū)別,主要區(qū)別在于適用清洗對象不一樣;所表現(xiàn)的主要清洗作用隨著頻率越高,表現(xiàn)的作用力也不一樣;以及頻率范圍均有不同。超聲波頻率區(qū)別,高頻清洗頻率一般在50-200kHz之間,工業(yè)上常用的高頻頻率為80kHz,高頻超聲波的能量集中,穿透力強(qiáng);低頻清洗頻率一般在20-50kHz之間,或者中低頻范圍,工業(yè)上常用的低頻頻率為28kHz,低頻超聲波在液體中產(chǎn)生的空化效應(yīng)較為顯著,并且伴隨較大的噪音和潛在的工件損傷風(fēng)險。
超聲波清洗機(jī)高低頻區(qū)別,主要圍繞清洗對象和清洗作用介紹:
1、清洗對象
高頻超聲波清洗機(jī)
更適用于對表面光澤度要求高、表面復(fù)雜盲孔較多的工件,如電子零件、磁性材料、半導(dǎo)體硅片、納米鍍膜、納米材料等。
低頻超聲波清洗機(jī)
適用于大型部件表面、污物與表面結(jié)合度較高的工件、表面光澤度要求不高的物件,例如車輛發(fā)動機(jī)、閥門等硬質(zhì)大工件,或者實(shí)驗(yàn)室中大顆粒粉末的溶解分散。
2、清洗作用
高頻超聲波清洗機(jī)
當(dāng)超聲波的頻率增加到幾百千赫的高頻時,波長短了,λ=0.7~1.5mm,聲場中質(zhì)點(diǎn)的稠密區(qū)與稀疏區(qū)界線模糊,液態(tài)聲場中空化現(xiàn)象幾乎消失,超聲能量表現(xiàn)為媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)加速度能量。例如在硅晶片及光刻清洗中,使用950kHz超聲波,兩個波峰之間的時間僅為1.05μs,不足以形成空化泡,但能量將達(dá)到重力加速度的10倍,兆級超聲波清洗體現(xiàn)在液態(tài)質(zhì)點(diǎn)對工件表面每秒95萬次的精細(xì)擦洗上。
這足以使清洗液迅速擴(kuò)散到基片(工件)與粒子(污物)之間,使工件表面水化,變得濕潤。液膜作用如同尖劈,使粒子從基片脫落,同時液膜也進(jìn)一步防止了粒子對基片的二次吸附,這對去除亞微米粒子很有效果。
低頻超聲波清洗機(jī)
超聲波是一種機(jī)械波,是機(jī)械振動在媒質(zhì)中的傳播。當(dāng)超聲波在液體中傳播時,液體質(zhì)點(diǎn)受到聲波的擾動后會在其平衡位置附近做微小振動,液體質(zhì)點(diǎn)沒有宏觀上的移動和遷移,但其振動速度和加速度很大。例如聲強(qiáng)為1.0W/cm2、頻率為20kHz的超聲波在水中傳播,如果液體質(zhì)點(diǎn)位移振幅為5m,則質(zhì)點(diǎn)要經(jīng)受壓力在正負(fù)1.68atm之間以每秒2萬次的重復(fù)頻率做周期性變化的作用,質(zhì)點(diǎn)振動速度約為0.63m/s,而振動的加速度達(dá)到7.9x104m/s2,大約為重力加速度的8000倍。
這樣激烈而快速變化的機(jī)械運(yùn)動,對于附著在固體表面的灰塵等不溶性固體顆粒,強(qiáng)大的剪切作用足以使固體顆粒從待清洗物體表面脫落,從而達(dá)到清洗的目的。
不論是高頻還是低頻超聲波清洗機(jī),選擇具體參數(shù)時,應(yīng)根據(jù)被清洗物件的特點(diǎn)和清洗要求來決定使用低頻還是高頻的超聲波清洗機(jī)。
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