超音波洗淨機/超音波清洗機的原理與使用須知

超音波洗淨機概述

超音波清洗機 / 超音波洗淨機，清洗的機制主要是由清洗劑產生的化學作用與超音波產生的物理效應交互作用而成。清洗劑主要成分為界面活性劑(Surfactant),潤濕劑(wet agent),藉由清洗劑先將污染物與被洗物之間的結合鍵打斷,加上無數個微小的真空泡在水中,經由超音波震盪產生高與低的波壓,低壓時泡由小變大,高壓來臨時,大泡無法承受而爆破,產生巨大的物理能量,稱之為空穴現象( Cavitation ),并將污物剝離,達到清洗的效果。

頻率

使用于清洗的超音波頻率,一般在20-100 KHZ 之間,頻率愈高者穿透力愈強,適合清洗表面形狀較複雜或有盲孔,不易清洗者頻率約在50-100KHZ 之間,頻率愈低者,空穴效應較強,適合清洗沾污之結合力較強者,但噪音亦較高,較易腐蝕清洗物表面,頻率約在20-49KHZ之間

脫氣功能

清洗前先將清洗液中的氣泡脫掉,稱之脫氣(degassing),脫氣的目的是使清洗液保持真空,避免減損空穴現象產生之能量,否則就像一拳打在海綿上,力量將被吸收,無法達到衝擊的效果。在將洗籃與物件放入槽內時,應盡量緩慢,避免物件彎角盲孔處聚集氣泡,若有應輕輕搖動洗籃,將氣跑趕出,或增加脫氣時間。

超音波與洗劑

超音波并無發單獨完成清洗的目的,必須結合清洗劑,而不同性質之沾污及物件,有其適合之清洗劑,詳請參考本公司之清潔劑說明書,但可燃性或低燃點的清潔劑不能使用在超音波清洗上,因為超音波的空穴現象產生的能量會轉成熱能,使水溫升高,可能使低燃點清潔劑燃燒,同時請勿使用酸,漂白劑(或其衍生產品)等會損傷槽體之清潔劑(除非使用間接清洗) 。

常見之超音波清洗 Q & A

1Q. 什麼是空穴現象( Cavitation ) ?

1A. 無數個微小的真空泡在水中,經由超音波震盪產生高與低的波壓,低壓時氣泡由小變大,高壓來臨時,大氣泡無法承受而爆破,并產生巨大的物理能量,稱之為空穴現象( Cavitation )。

2Q. 什麼是脫氣(degassing) ? 為什麼要脫氣?

2A. 清洗前先將清洗液中的氣泡脫掉,稱之脫氣(degassing),脫氣的目的是使清洗液保持真空,避免空穴現象產生之能量受到減損,否則就像一拳打在海綿上,力量將被吸收,無法達到衝擊的效果。

3Q 如何達到最佳清洗效果 ?

3A. 影響清洗效果的因素眾多,但最重要的是選擇適當的清洗劑, 控制最佳的溫度(50-60℃)及清洗時間。

4Q 超音波清洗會傷害清洗物嗎 ?

4A. 雖然超音波清洗過程中會產生巨大的物理能量,但只要遵循正確方法仍然可使被清洗物保持完整,同時達到清洗效果,尤其是使用正確的清潔劑,下列物件請勿使用超音波清洗: 如珍珠(pearl), 珊瑚(coral).綠寶石(emerald),孔雀石(malachite)等。

5Q. 何謂直接清洗與間接清洗?

5A. 直接清洗是將被洗物直接放入槽內清洗液中清洗 ,間接清洗是先將被洗物放入盛有清洗液的容器如燒杯等,再將燒杯置入水槽內 間接清洗選用時機是當清洗劑會損傷槽體時。

6Q. 為什麼需選擇適當的清洗劑 ?

6A. 超音波清洗的機制是來自于清洗劑的化學作用與空穴效應的物理作用,兩者缺一不可,故若僅使用清水無法達到洗淨的目的,清洗劑主要成分為界面活性劑及潤濕物質,用以打斷清洗物與污染物如油污等之間的連結鍵,加上空穴效應產生的剝離力量,很容易就將污染物從被洗物表面情除,達到清洗目的。

7Q. 如何選用適當的清洗劑 ?

7A. 適當的清洗劑依被洗物及沾污之種類而異,詳細清參考本公司各種清洗劑說明。

8Q. 何種清洗劑不能使用 ?

8A. 可燃性或低燃點的清潔劑不能使用在超音波清洗上,因為超音波的空穴效應產生的能量會轉成熱能與動能,使水溫升高,可能使低燃點清潔劑燃燒,同時請勿使用酸,漂白劑(或其衍生產品)等會損傷槽體之清潔劑(除非使用間接清洗) 。

9Q. 何時應更換清洗劑 ?

9A. 清洗液通常可重覆使用,但當清洗效果明顯降低或清洗液非常混濁時,請更換清洗劑。

10Q. 為什麼清洗液必須保持一定的水位 ?

10A. 因為超音波清洗機是一個已調好的清洗系統,所以液位必須保持一定(放入洗籃后),否則會降低清洗效果,而若液位過低則會因過熱而損傷機體或加熱器。

11Q. 如何選擇清洗時間 ?.

11A. 適當清洗時間會受被清洗物髒污程度,清洗液種類,使用程度,溫度等影響而沒有一定,但只要使用者細心觀察清洗現象加上經驗就能很容易判斷出來。

12Q 如何檢定超音波清洗機之空穴效應正常 ?

12A. 超音波清洗機之氣穴效應是否正常有兩種簡單測試方法,即玻片法(glass slide test)及鋁箔法(foil test) 。

13Q. 何謂玻片法(glass slide test) ?

13A. 取一玻片,將磨砂部分浸濕,以2 號鉛筆在四角劃, 將磨砂部分浸入已開機之清洗液中,仔細觀察鉛字剝落狀況,正常應在10 秒內剝落乾淨。

14Q. 什麼是最佳清洗溫度 ?

14A. 較高的溫度能加強清洗效果, 但最佳的溫度只能由使用者經多次試驗得知,不過通常在50°C to 60°C 之間。

15Q 超音波清洗之后需要再做洗清(rinsing) 的動作嗎 ?

15A. 是的,因為超音波清洗后,被洗物仍沾滿情洗劑,所以應力以清水或純水加以洗清(Rinsing)再晾乾或烘乾 。

16Q. 超音波清洗時,頻率愈高愈好?

16A.頻率的高低與清潔能力無關。頻率與髒物的微粒大小反而有直接的關係，愈高的頻率適合清洗愈細微的東西，相反比較巨大的物件則適合用相對低頻率的超音波進行清洗, 一般來說，清潔用的頻率約在 20kHz 到 100 kHz 之間。

可以看出，我們對超聲波清洗機的了解情況是一致的，只不過在說法上有些不同，主要就是相關術語方面的稱呼不同罷了，比如我們所說的“空化效應”，他們稱之為“空穴效應”。