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      采用溶解超聲波的清理工藝清理型芯,試驗研究不同NaOH溶液濃度、超聲波功率和型芯受熱溫度對溶解超聲波清理效率的影響。型芯受熱溫度為300℃時,不同的NaOH溶液濃度和超聲波功率對溶解超聲波清理效率的影響曲線圖。


      型芯的落砂率隨著NaOH溶液濃度的增大而增加,其影響機理與溶解振動時相同;型芯的落砂率隨著超聲波功率的增大而增大,與溶解振動清理工藝的最大不同之處是:當清理液為水時,超聲波功率的增大會小幅增加型芯的清理效率,這表明清水溶解和超聲波清理工藝仍然具有一定的清理效果。在超聲清理過程中,隨著超聲波作用時間和功率的增加,清理液的溫度有小幅提高(35℃左右)。
      在溶解超聲波清理工藝中,超聲波清理的主要作用機理是超聲波在液體中的“空化效應”。超聲“空化效應”是超聲波在清理液中傳播時,液體中的空化核(微氣泡)在超聲波的正負聲壓周期作用下發生超聲振動,當聲壓(能量)達到一定值后,微氣泡迅速膨脹然后突然閉合,在微氣泡閉合的瞬間會產生沖擊波,使液體產生局部高壓和局部高溫及整體升溫,這種現象被稱為超聲的瞬時“空化效應”‘。高壓的沖擊作用會破壞型芯的粘結橋,從而達到清理型芯之目的;此外局部高溫還可以加快si0.,和NaOH的化學反應速率,可快速清理型芯:超聲波功率增大時,聲強增加、空化強度增大,從而有利于型芯的清理。
      除了超聲空化作用對型芯清洗的主要作用外,超聲振動本身也起著一定的清理作用。超聲振動在清洗液中引起介質較大的振動速度和加速度,使鑄件和型芯受到頻繁而激烈的沖擊作用。此外超聲波空化過程中也會引起其他效應,如熱效應(局部高溫高壓甚至整體升溫)和活化效應(溶液中產生羥基自由基)等,其中活化效應為清水超聲波清理型芯提供了化學反應熱力學條件,這也驗證了上文所述的清水溶解和超聲波清理工藝仍然具有一定清理效果。


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