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              超聲波清洗技術發展趨勢

              2022-02-16 14:50
              超聲波清洗被公認為是當前效率最高、效果最好的清洗方式,其清洗效率達到了98%以上,清洗潔凈度也達到了最高級別。因此,凡是對潔凈度要求高的行業,都選擇超聲波清洗。經過多年超聲波清洗技術的發展﹐可以從兩個方面展望它的發展方向:其一是超聲波清洗設備的發展方向;其二是超聲波電源的未來發展趨勢。

              (1)超聲波清洗設備的發展方向


              ①需求高效﹑經濟的清洗專用設備
              伴隨著超聲波清洗設備的應用范圍拓展,超聲波清洗設備面對新科技急需更新。針對新技術,新材料、新產品的涌現,設計的專用超聲波清洗設備應該具有:優異的性價比,與其他清洗方式能高效組合,有一定的自動化程度。

              ②發展超聲波碳氫真空清洗設備
              環境保護是我國的一項基本國策﹐清洗行業以前所沿用的ODS有機溶劑被禁止,因此v需要研發使用非ОDS溶劑的新型清洗設備。經濟環保的碳氫溶劑超聲波清洗設備凸顯其優越性能。由于碳氫溶劑閃點低﹐限制了其在超聲波清洗方面的應用。在引入超聲波碳氫真空清洗技術后,不僅達到了安全,環保的目的,而且在真空狀態下進行超聲波碳氫清洗還強化了潔凈功能。大力發展碳氫真空清洗已成為今后環保型超聲波清洗的發展方向。

              ③研發高頻超聲波清洗設備?
              目前工業上大量使用的為低,中頻段超聲波清洗機﹐也即20~50kHz頻段﹐而現在急需研發50~200kHz高頻以及兆赫級超聲波清洗設備。
              兆赫級超聲波清洗技術有以下的主要優點:一是避免對器件表面清洗時帶來損傷;二是更加精準地去除附著在器件表面的亞微米級的污垢。
              兆赫級超聲波清洗設備在目前市場上已經存在,產品主要來自國外。我國研制的兆赫級超聲波清洗設備還未從實驗室走到工程應用之中。兆赫級超聲波清洗設備主要應用在半導體生產線,用于對100~300mm硅片的清洗,既可以除去硅片表面0.15pm的顆粒,又可以阻止漂洗過程中顆粒的重新附著??梢?兆赫級超聲波清洗設備已經是大規模集成電路制造生產過程中不可缺少的。

              ④開拓超聲波清洗特殊應用
              超聲波清洗通常是對零部件的清洗﹐隨著工藝的不斷完善,出現了一些特殊應用,如超聲波防垢在線清洗等。超聲波防垢清洗主要是利用超聲波強聲場處理流體,使流體中成垢物質在超聲場的作用下,其物理形態和化學性能發生一系列變化,使之分散,粉碎、松散,松脫而不易附著管﹑器壁形成積垢。超聲波強聲場處理流體不僅有防垢的作用,而且能加快液體表面傳熱速率,提高液體的傳熱效率。這些新應用的出現更大地發揮了超聲波清洗的功能,開拓了超聲波應用的新領域。


              (2)超聲波電源的未來發展趨勢


              隨著半導體技術的發展,將不斷會有新的電力電子器件出現,新的控制理論被提出,超聲波電源的發展趨勢主要有如下幾個方面:

              1高功率因數﹑低諧波污染
              隨著IEC61000-3-2標準的頒布和強制執行,引人功率因數校正,提高系統的輸入功率因數,減小輸入電流諧波分量,改善電網側電流波形,提高電網效率,成為當前電力電子技術應用的發展趨勢。

              2大容量化,通用化
              超聲波電源的大容量化仍是當前的研究目標之一,而且,為了滿足各行業的需求,超聲波電源的通用化成為新的發展要求。


              3小型化,低成本
              本著節約原材料、降低成本﹑提高性價比的目的,超聲波電源的小型化,低成本也是一個發展方向。

              4掃頻、跳頻多功能化
              發生器的多功能化﹐目的是要與壓電換能器有效匹配。掃頻和跳頻清洗都是為了改善槽中的聲場結構。前者解決了槽中的不均勻駐波場,使清洗均勻。而后者和多頻一樣,兼顧到高低頻清洗。不同的是,跳頻用的是一個換能器和一個發生器,其換能器本身有兩個諧振頻率,在第一諧振點帶寬內做連續的頻率變化,然后跳到另一帶寬內進行掃頻清洗,進行高低頻交替清洗﹐目的是克服了單頻清洗駐波場造成的清洗不均勻問題。

              5智能化,集成化
              隨著工業產品向微型化,智能化、長壽命,高可靠性發展,在“互聯網+制造”的大變局中,超聲波清洗技術也與時俱進,在工業生產與社會生活的許多方面﹐都有它活躍的舞臺。將各種新型處理器逐漸應用到超聲波電源中,使整個超聲波系統具有優良穩定性,可靠性,并可集成多種功能,如頻率自動跟蹤﹑故障在線檢測﹑遠程控制﹑組網集中控制等。因此智能化﹑集成化也是新型超聲波電源的發展趨勢之一。

              超聲波清洗作為一門新興的多學科應用技術,在當今工業科技迅速發展的背景下,有著巨大的市場需求,我國部分高等院校和研究機構也開始從理論上和應用上投入研究,行業協會與國際同行的交流在不斷增強,可以預見,超聲波清洗將伴隨著低碳經濟的蓬勃發展,延伸到更廣闊的新興工業領域里。
               
               

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