弱管材新构架超声波清洗装置的研发

　　一定频率范围内的超声波作用于液体介质可起到清洗工件的作用。利用超声波清洗时，在超声波的作用下，机械振动传到清洗槽内的清洗液中，使清洗液体内产生超声空化作用，超声波的正压力时的微小空洞，在绝热压缩状态被挤碎，这个发生在挤碎瞬间的强力冲击波，可直接破坏污染物并使之分散在液体中，这就是超声波清洗的基本原理。

　　利用超声波的空化特性，针对薄壁管件，达到一定程度的声功率的超声波在清洗液中传播时，就可在浸在液体中的管件的界面上产生强烈的空化现象，这将直接作用在管件的外表面，达到清洗作用。借助于超声波在异质界面的透射规律，超声波也可穿过管件的壁厚中，在内壁发生空化作用（但前提是内腔必需充满液体）。基于这样的分析，超声清洗的原理也适用于细长薄壁管材的清洗。

　　超声清洗设备关键参数的选择根据超声波清洗的原理及特点，针对内径5mm10mm、壁厚06mml2mm、长度达4米的细长管子的内壁，用超声波清洗的方法是合适的。设计关键是如何选择、确定超声清洗的各项参数，如频率、功率密度、清洗时间、清洗方式、清洗液及清洗温度等，以使超声波的作用能真正深及细长管件的内壁，达到充分清洗的目的。

　　超声波频率在超声波清洗中，首先要正确选用超声波的频率。超声波频率是起决定性作用的工艺参数，因为它对空化作用有直接的影响。超声波频率越低，超声空化作用越强，清洗效果也比较理想，但噪音较大。故一般采用的超声波频率为20千赫左右，此时的空化作用强，清洗效果也比较好。

　　清洗效果在生产中一般每次清洗15支管子，每批管子清洗15分钟，然后用高压水枪冲洗即可达到满意的清洁效果。在生产线上采用以下通行的方法对洁净度进行检验：用将浸有丙酮的棉布条从清洗后的管件的一端塞入，采用高压气枪管把棉布条从另一端打出，再检查打出的棉布条的清洁度。中可发现，从清洗后的所有管件打出的棉布条均呈白色（观察到颜色上没有变化），表示管件内壁已没有污染物，清洁度满意。此试验表明该设备对管子内壁的清洗效果很好。

　　结论（1）通过对超声清洗的各种参数的综合分析，选择了合适的清洗液及清洗工作温度，科学确定了换能器的功率及频率、合理的换能器的布置、合理的料筐及清洗方式，设计制造了适用于细长管子工业生产的超声清洗设备。（2）本超声清洗装置已成功应用于薄壁细长管子（外径5mm10mm、壁厚06mm12mm、长度4000mm）的实际生产清洗工艺中。与生产中原采用过的其它各种清洗方式相比，达到了十分理想的清洗效果，效率大大提高，清洗成本大大降低。