超声波清洗技术在汽车涂装预处理中的应用原理

汽车车身材料一般是钢板，钢板经过冲压和焊装后就成型为白车身，然后进入涂装车间。钢板需要经过贮藏、运输、冲压成型、焊接、打磨等处理过程，不可避免地使用大量防锈油、拉延油等油脂类物质，而在冲压和焊装过程中又会产生大量的铁粉、铁锈、焊渣等杂物。

目前业内一般使用高压水对白车身内外表面容易聚集杂物的部位进行初步清洗。经过高压冲洗的白车身可减少30%左右的各类杂物。而剩余的油脂、铁粉、铁锈、焊渣等杂物随着白车身一起进入预脱脂和脱脂槽，从而影响白车身脱脂效率，缩短槽液的使用寿命，增加脱脂成本。

超声波清洗技术是一种绿色、高效的清洗方法，特别适用于清洗表面形状复杂、具有多孔道及多缝隙的工件。超声波清洗技术是清洗白车身最有效的方法，它不仅能够清洗白车身外表面和内表面，还能够清除白车身较为复杂部位以及缝隙、空腔、孔道中的各类油污、铁粉、铁屑等杂物，其清洗效率高达95%以上，具有其他清洗方法所不能替代的优点。
 
一、超声波工作原理

通常频率高于20kHz的声波被称为超声波。超声波以正压和负压交替变化的形式在液体中疏密相间的向前传播，在液体中形成数以亿万计的微小空泡(空化核)，这些微小的气泡在超声波产生的负压中快速振荡、成长，又会在超声波产生的正压中急速收缩直至破裂。这些微小气泡在破裂的瞬间，在极小的空间内将形成4000℃的高温和50MPa高压，并伴随着强烈的冲击波和速度高达110m/s的微射流，这些微小气泡的破裂作用给液体带来了巨大的机械振动效应、热效应及化学效应。超声波能够高效清洗白车身主要也是由位于白车身内、外表面或缝隙中的微小气泡来完成的。

二、超声波清洗白车身原理

浸没于超声清洗槽中的白车身，由于清洗液中和白车身内外表面、缝隙、孔道中存在着大量的微小气泡，在超声波作用下，这些微小气泡伴随振荡、生长、收缩直至破裂，在气泡破裂的瞬间，发出的强烈冲击波和高速微射流对白车身污物层进行反复冲击，破坏污物与白车身间的吸附，引起污物破裂而脱离白车身内外表面、缝隙、孔道，使污物很快分散到清洗液中。

在白车身内外表面、缝隙、孔道和清洗液表面上所产生的高速微射流能够削弱边界污物层，增加清洗液的搅拌作用，加速了可溶性污物溶解于清洗液中，强化了清洗效果。对于油脂类污物，超声波能够使清洗液和油脂在界面迅速分散而乳化，当固体粒子被油污裹着而黏附在白车身表面、缝隙、孔道时，油被乳化，固体粒子立即分散到清洗液中。
 
由上述超声清洗白车身原理可知，凡是清洗液能够浸没到的地方都有高效的清洗作用，不受白车身内外表面的空腔、狭缝、深孔、孔道等复杂形状的限制，而这些部位的清洗用简单的物理刷洗、冲洗方法是不能完成的。

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