超声波振动子
超声波振动子又称超声波振子,将换能器与变幅杆连接后的整体叫做振动子。由压电陶瓷的压电效应实现电能与机械能(声波振动)的相互转换,并通过声阻抗匹配的前后辐射盖块进行放大的器件。 [1] 由于变幅杆是一个无源器件,它本身不产生振动,只是将输入的振动改变振幅后再传递出去,完成了阻抗变换。超声波换能器在电场激励下能产生有规律的振动,但是振幅一般在10μm左右,这样的振幅要直接完成焊接和加工工序是不够的。因此换能器连接合理设计的变幅杆后,超声波的振幅可以在很大的范围内变化,只要材料强度足够,振幅可以超过100μm。变幅杆在做纵向伸缩振动时,其中间的某横截面左右两边的质点运动方向刚好相反,相当于存在一个相对静止的节面。这个节面叫做节点,这里也是振动子的较佳固定点,偏离这个节点固定就会降低振动子的工作效率,俗称漏波。
超声波的工作原理
一方面***污物与清洗件表面的吸附,另一方面能引起污物层的疲劳***而被驳离,气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗,污层一旦有缝可钻,气泡立即“钻入”振动使污层脱落,由于空化作用,两种液体在界面迅速分散而乳化,当固体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时,油被乳化、固体粒子自行脱落,超声在清洗液中传播时会产生正负交变的声压,形成射流,冲击清洗件,同时由于非线性效应会产生声流和微声流,而超声空化在固体和液体界面会产生高速的微射流,所有这些作用,能够***污物,除去或削弱边界污层,增加搅拌、扩散作用,加速可溶性污物的溶解,强化化学清洗剂的清洗作用。由此可见,凡是液体能浸到且声场存在的地方都有清洗作用,其特点适用于表面形状非常复杂的零件的清洗。尤其是采用这一技术后,可减少化学溶剂的用量,从而大大降低环境污染.
换能器在清洗槽中的分布及粘结问题
换能器与清洗槽的粘结质量对超声清洗机整机的质量影响很大。不但要粘牢,而且要求胶层均匀、不缺胶和不允许有裂缝,使超声能量l大限度地向清洗液中传输,以提高整机效率和清洗效果。目前有些清洗设备为避免换能器从清洗槽上掉下来。采取螺钉加粘胶的固定方式,这种连接方式可以很好的让换能器不会掉下来。但是要注意螺钉焊接质量,假如不垂直于不锈钢板表面,则胶层不均匀,甚至有裂痕或缺胶,能量传输会削弱;另一方面.如果焊接不好也会影响不锈钢表面的平整,导致加速空化腐蚀,缩短使用寿命,所以焊接质量非常重要。
要制作出的超声波清洗机,使超声波输出l佳功率及效果,除了要选择的超声波发生器、的超声波换能器,的钢材,还必须要考虑多个方面:如超声波换能器的粘贴,钢板是否平整,厚度是否足够等。
1、钢板一般用304#或者316#2.5mm厚钢板,确保钢板平整、清洁。
2、将螺钉焊接在缸体底部,螺钉一定要焊接牢固并且一定要与缸底成垂直,否则必须打掉重来,不可马虎。
3、用砂纸将螺钉周围(与换能器底部大小相等的面积)轻轻打磨粗糙,然后用酒精清洗干净。
4、 胶水按比例调配, 要将配比完的胶水反复搅拌均匀。
5、将胶水均匀的涂抹在换能器底部(部分客户也涂在钢板面螺钉周围,螺钉上不可沾上胶水)。
6、 反复将换能器与缸面来回用力转动几下,使换能器底部和缸底接触面间空气和多余胶水挤压出来,胶水在其间越薄越好!
7、把换能器用扳手大力扭紧,固定,使被粘接好的换能器不能移位。但不宜用力过猛,以免螺钉被扭断。
8、接线:将所有换能器正极用2.5平的电线焊接起来,将所有换能器负极用同等的电线焊接起来(部分客户只连接负极几个换能器负极,因为换能器负极与槽体相通,可用万用表测试确保万无一失)。
9、待胶水充分固定后通电,一般为6-48个小时,根据胶水规定时间决定。