一、什么是超聲波振板?它的作用是什么?


您可以把它理解為超聲波清洗機的“心臟”或“聲源”。
我們平時看到的超聲波清洗機,其底部或側(cè)面的金屬板(通常有很多紋路或圓點)就是振板。

核心作用: 將高頻電信號(由超聲波發(fā)生器提供)轉(zhuǎn)換成相同頻率的高頻機械振動,并輻射到清洗液中。
二、核心工作原理:空化效應(yīng)
1. 能量轉(zhuǎn)換:超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻電信號(通常為20-40kHz)。
2. 振動傳遞:電信號通過電纜傳輸給振板中的壓電陶瓷換能器(PZT)。
3. 機械振動:壓電陶瓷片在高頻電場作用下產(chǎn)生微小的伸縮變形,從而帶動與之粘接的金屬板(振板)一起高頻振動。
4. 產(chǎn)生空化:振板將振動傳遞到清洗液中,形成疏密相間的聲波。
在負壓區(qū),液體中會產(chǎn)生無數(shù)微小的真空氣泡(空化泡);在正壓區(qū),這些空化泡瞬間猛烈地閉合、爆炸。
5. 清洗效果:空化泡爆炸時會產(chǎn)生局部高達幾千個大氣壓的沖擊波和上千度的瞬時高溫,不斷地沖擊工件表面,使污物迅速剝落,從而達到高效、徹底的清洗效果。
三、主要結(jié)構(gòu)與組成
一個完整的超聲波振板通常由三部分組成,從內(nèi)到外分別是:
1. 壓電陶瓷換能器:核心中的核心,是實現(xiàn)電-聲能量轉(zhuǎn)換的元件。
通常由兩片或多片陶瓷片組成,夾在金屬塊之間。
2. 金屬輻射板:通常是不銹鋼板(如304、316不銹鋼),換能器通過特殊的工藝(如焊接、膠粘)牢固地連接在上面。
它的作用是擴大振動面積,有效地向液體中輻射聲能。
板上的紋路(如菱形格)有助于提高機械強度并優(yōu)化振動分布。
3. 防水外殼:整個振板組件被封裝在一個不銹鋼外殼中,并進行嚴格的密封處理,確保換能器在長期浸泡于清洗液中也能正常工作,不會短路或損壞。
四、關(guān)鍵性能參數(shù)與特點
參數(shù)/特點 說明
頻率 常用范圍:20kHz, 28kHz, 40kHz。
頻率越低,空化泡越大,爆炸力越強,適合清洗重油污、大工件;頻率越高,空化泡越多、越密集,力度更柔和,適合清洗精密、有細小縫隙的工件(如電子元件、珠寶)。
功率密度 指單位面積振板所具有的功率(W/L 或 W/cm²)。
功率密度越高,清洗力度越強,但成本也越高。
需根據(jù)清洗難度合理選擇。
材質(zhì) 主要是不銹鋼。
304不銹鋼為通用型;316不銹鋼耐腐蝕性更好,適用于酸堿性清洗劑。
耐溫性 通??砷L期在70-80℃的清洗液中使用,高品質(zhì)振板可短時耐受更高溫度。
密封性 至關(guān)重要的指標(biāo),必須完全防水,否則換能器會很快損壞。
安裝方式 可分為底部安裝式、側(cè)壁安裝式和可移動式(如投入式振板),滿足不同清洗槽的設(shè)計需求。
五、主要應(yīng)用領(lǐng)域
超聲波振板的應(yīng)用極其廣泛,幾乎所有需要清洗的行業(yè)都會用到:
· 工業(yè)領(lǐng)域:清洗五金零件、機械零件、發(fā)動機零部件、油泵油嘴、軸承、沖壓件、電鍍件前的除油除銹。
· 電子行業(yè):清洗印刷電路板(PCB)、硅片、晶圓、電子連接件。
· 光學(xué)行業(yè):清洗眼鏡、鏡頭、顯微鏡片。
· 珠寶首飾行業(yè):清洗精細的珠寶、首飾、手表零件。
· 實驗室:清洗化學(xué)、生物實驗用的燒杯、試管、容器。
· 家用:小型超聲波清洗機,用于清洗眼鏡、首飾、剃須刀頭等。
六、選購注意事項
1. 匹配發(fā)生器:振板必須與超聲波發(fā)生器(電源)在頻率、功率、阻抗上完美匹配,否則效率低下甚至損壞設(shè)備。
2. 清洗對象:根據(jù)工件的材質(zhì)、大小、污垢類型選擇合適頻率和功率的振板。
3. 清洗劑環(huán)境:如果使用強酸強堿清洗劑,務(wù)必選擇316不銹鋼材質(zhì)和更高密封等級的振板。
4. 工藝質(zhì)量:好的振板工藝體現(xiàn)在換能器與輻射板的粘接強度、整體的密封性和不銹鋼的材質(zhì)上。
這直接決定了振板的效率、壽命和可靠性。
5. 品牌與售后:選擇有技術(shù)實力的廠家,確保能獲得技術(shù)支持和可靠的售后服務(wù)。
七、常見問題與維護
· 振板不工作或效率低下:檢查電纜連接是否牢固;檢查發(fā)生器是否正常;振板可能因過熱或老化損壞。
· 漏電:立即停止使用! 這是密封失效的典型表現(xiàn),非常危險,需聯(lián)系專業(yè)人員維修或更換。
· 維護:避免振板在無清洗液的情況下(干燒)長時間工作,這會因過熱而損壞換能器。
定期清理振板表面的污垢,保持其清潔。