隨著工業(yè)的發(fā)展，超聲波清洗機(jī)所清洗的工件越來越精細(xì)，對(duì)工件清潔度的要求也越來越高，因此從清洗的效果及經(jīng)濟(jì)性考慮，如何正確選擇超聲波清洗的頻率與功率顯得至關(guān)重要，一般情況都需要從實(shí)驗(yàn)獲取數(shù)據(jù)。
這里有二個(gè)概念：功率和頻率。在超聲波精密清洗中，當(dāng)一定頻率的超聲清洗后達(dá)不到清潔的效果時(shí)，如果工件上要去除的雜質(zhì)顆粒較大，就可能是超聲波功率不足，一般增加超聲波功率就可解決該問題;但相反的如果工件上要去除的雜質(zhì)顆粒非常小，那么無論功率怎么增大，都無法達(dá)到清潔的要求。原因在于：當(dāng)液體流過工件表面時(shí)，會(huì)形成一層粘性膜。低頻時(shí)一般該層粘性膜很厚，小顆粒就埋藏在里面，無論超聲波的功率(強(qiáng)度)多大，空化氣泡都無法與小顆粒接觸，故無法把小顆粒徹底除去;而當(dāng)超聲波頻率升高時(shí)，粘性膜的厚度就會(huì)減少，超聲波產(chǎn)生的空化泡就可以接觸到小顆粒，將它們從工件表面剝落。所以，低頻的超聲波清理大顆粒雜質(zhì)的效果很好，但清理小顆粒雜質(zhì)效果就很差。相對(duì)而言，高頻超聲對(duì)清理小顆粒雜質(zhì)就特別有效。
超聲波頻率的選擇
一般的來講，清洗五金、機(jī)械、汽摩、壓縮機(jī)等行業(yè)的清洗多采用28KHZ頻率的清洗機(jī)。光學(xué)光電子清洗、線路板清洗等多采用40KHZ的頻率，高頻超聲清洗機(jī)適用于計(jì)算機(jī)，微電子元件的精細(xì)清洗，兆赫超聲清洗適用于集成電路芯片、硅片及波薄膜的清洗，能去除微米、亞微米級(jí)的污物而對(duì)清洗件沒有任何損傷。而對(duì)于一些精密清洗(如液晶體、半導(dǎo)體等)的應(yīng)用上，使用傳統(tǒng)的頻不但沒法達(dá)到清洗的要求，而且還可能造成工件的損傷。相當(dāng)?shù)湫偷睦泳褪顷P(guān)于***電子產(chǎn)品，行業(yè)已明文規(guī)定不允許使用傳統(tǒng)的頻率(20~30KHz)的超聲波清洗機(jī)。其實(shí)在一些歐美、日本等發(fā)達(dá)**，已通過選用高頻清洗機(jī)(80KHz或以上頻率，有的已經(jīng)達(dá)到200K或400K)使這個(gè)問題得到了解決。
那么為什么高頻清洗能避免對(duì)工件的損傷呢?大家都知道超聲波清洗的基本原理是基于液體的空化效應(yīng)。事實(shí)上空化效應(yīng)的強(qiáng)度直接跟頻率有關(guān)，頻率越高，空化氣泡越小，空化強(qiáng)度越弱，且其減弱的程度非常大。舉例說，如將25KHz時(shí)的空化強(qiáng)度比作1，40KHz時(shí)的空化強(qiáng)度則為1/8，到了80KHz時(shí)，空化強(qiáng)度就降到0.02。所以如果頻率選擇正確，超聲波損傷工件的問題就不存在了。
由此可見，超聲空化閥值和超聲波的頻率有密切關(guān)系，頻率越高，空化閥越高。換句話說，頻率低，空化越容易產(chǎn)生，而且在低頻情況下液體受到的壓縮和稀疏作用有更長的時(shí)間間隔，使氣泡在崩潰前能生長到較大的尺寸，增高空化強(qiáng)度，有利于清洗作用。所以低頻超聲波清洗適用于大部件表面或者污物和清洗件表面結(jié)合度高的場(chǎng)合。但易腐蝕清洗件表面，不適宜清洗表面光潔度高的部件，而且空化噪音大。40 KHZ左右的頻率，在相同聲強(qiáng)下，產(chǎn)生的空化泡數(shù)量比頻率為20KHZ時(shí)多，穿透力較強(qiáng)，宜清洗表面形狀復(fù)雜或有盲孔的工件，空化噪音較小，但空化強(qiáng)度較低，適合清洗污物與被清洗件表面結(jié)合力較弱的場(chǎng)合。
