超聲波清洗技術(shù)在汽車涂裝預(yù)處理中的應(yīng)用原理

汽車車身材料一般是鋼板，鋼板經(jīng)過沖壓和焊裝后就成型為白車身，然后進(jìn)入涂裝車間。鋼板需要經(jīng)過貯藏、運(yùn)輸、沖壓成型、焊接、打磨等處理過程，不可避免地使用大量防銹油、拉延油等油脂類物質(zhì)，而在沖壓和焊裝過程中又會產(chǎn)生大量的鐵粉、鐵銹、焊渣等雜物。

目前業(yè)內(nèi)一般使用高壓水對白車身內(nèi)外表面容易聚集雜物的部位進(jìn)行初步清洗。經(jīng)過高壓沖洗的白車身可減少30%左右的各類雜物。而剩余的油脂、鐵粉、鐵銹、焊渣等雜物隨著白車身一起進(jìn)入預(yù)脫脂和脫脂槽，從而影響白車身脫脂效率，縮短槽液的使用壽命，增加脫脂成本。

超聲波清洗技術(shù)是一種綠色、高效的清洗方法，特別適用于清洗表面形狀復(fù)雜、具有多孔道及多縫隙的工件。超聲波清洗技術(shù)是清洗白車身最有效的方法，它不僅能夠清洗白車身外表面和內(nèi)表面，還能夠清除白車身較為復(fù)雜部位以及縫隙、空腔、孔道中的各類油污、鐵粉、鐵屑等雜物，其清洗效率高達(dá)95%以上，具有其他清洗方法所不能替代的優(yōu)點(diǎn)。
 
一、超聲波工作原理

通常頻率高于20kHz的聲波被稱為超聲波。超聲波以正壓和負(fù)壓交替變化的形式在液體中疏密相間的向前傳播，在液體中形成數(shù)以億萬計(jì)的微小空泡(空化核)，這些微小的氣泡在超聲波產(chǎn)生的負(fù)壓中快速振蕩、成長，又會在超聲波產(chǎn)生的正壓中急速收縮直至破裂。這些微小氣泡在破裂的瞬間，在極小的空間內(nèi)將形成4000℃的高溫和50MPa高壓，并伴隨著強(qiáng)烈的沖擊波和速度高達(dá)110m/s的微射流，這些微小氣泡的破裂作用給液體帶來了巨大的機(jī)械振動(dòng)效應(yīng)、熱效應(yīng)及化學(xué)效應(yīng)。超聲波能夠高效清洗白車身主要也是由位于白車身內(nèi)、外表面或縫隙中的微小氣泡來完成的。

二、超聲波清洗白車身原理

浸沒于超聲清洗槽中的白車身，由于清洗液中和白車身內(nèi)外表面、縫隙、孔道中存在著大量的微小氣泡，在超聲波作用下，這些微小氣泡伴隨振蕩、生長、收縮直至破裂，在氣泡破裂的瞬間，發(fā)出的強(qiáng)烈沖擊波和高速微射流對白車身污物層進(jìn)行反復(fù)沖擊，破壞污物與白車身間的吸附，引起污物破裂而脫離白車身內(nèi)外表面、縫隙、孔道，使污物很快分散到清洗液中。

在白車身內(nèi)外表面、縫隙、孔道和清洗液表面上所產(chǎn)生的高速微射流能夠削弱邊界污物層，增加清洗液的攪拌作用，加速了可溶性污物溶解于清洗液中，強(qiáng)化了清洗效果。對于油脂類污物，超聲波能夠使清洗液和油脂在界面迅速分散而乳化，當(dāng)固體粒子被油污裹著而黏附在白車身表面、縫隙、孔道時(shí)，油被乳化，固體粒子立即分散到清洗液中。
 
由上述超聲清洗白車身原理可知，凡是清洗液能夠浸沒到的地方都有高效的清洗作用，不受白車身內(nèi)外表面的空腔、狹縫、深孔、孔道等復(fù)雜形狀的限制，而這些部位的清洗用簡單的物理刷洗、沖洗方法是不能完成的。

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