超音波洗淨原理
超音波振動頭係一種高效率的換能元件,能將超音波電能轉換為強力的超音波振動。
在產生超音波的振動時,彷彿是一個小的活塞(PISTON)指幅很小,約只有20UM,但是具有
極大的加速力(ACCELERATION POWER)。槽中有許多的振動頭在施加相同之頻率及相位之 電能時,這些振動頭就合成了一個巨大的活塞進行往復之振動; 震波在洗淨液中傳導而達到
洗淨之目的。振動頭的工作原理與HI-FI喇叭有些類似,但振動頭僅工作於一個固定頻率。
孔蝕作用(CAVITATION)
在液體中發生之超音波音壓達一氣壓時,音波強度約為0.35 W/C㎡;故音波更強時,在液
體中之音壓峰值可輕易達到真空或負壓,但實際上無負壓之現象; 故強力將液體分子拉裂
成空洞(或稱孔蝕核),此空洞為真空或接近真空之低壓。此空洞在次一半週時因周圍壓力
之增大而被壓碎,此時液體分子激烈碰撞產生非常大的衝擊力,孔蝕作用化正弦波變化之
能,成為強而有力的脈沖之力,尤其是固體與液體之交界處更易發生。
洗淨力之來源:
(一)化學力──洗淨劑之力(滲透、溶解)。
(二)物理力──掃帚(超音波之力)。
超音波洗淨結合物理力與化學力,先藉化學力滲透、溶解,再藉物理力衝擊音壓剝取
污物層、攪拌、分散、乳化並防止脫離之污物再附著。
超音波頻率與洗淨效果之關係:
(一)較低的頻率──粗大的掃帚
在同樣的輸出功率下頻率低,孔蝕作用較易產生,也較強、波長長、方向性較不
顯著,遮陰部份較易洗淨,但小間隙或細孔中之污物卻無法清除。
(二)較高的頻率──粗細的小刷子
頻率高,孔蝕作用較弱,但加速度之力較大,波長短而有方向性,遮蔭的地方不
易洗淨,卻可充分洗淨小間隙或孔中之污物。
故週率之選定,要依清洗件來選定,且各有得失,目前最廣用的頻率為20~50KHZ。