超音波発振器・振動子を選ぶ10のヒント

1.洗浄用途や設置場所の確認

超音波発振器超音波振動子は、洗浄、剥離、分散、脱気等様々な用途で使用されています。又、工場ミストが舞う生産工場への導入検討か、実験室用の一体型タイプ良いか等々、設置場所や用途の確認をしてください。どのような超音波振動子を使用すべきかについては、弊社にお気軽にご相談ください。

2.洗浄液の確認

洗浄液は水系、石油系、溶剤系、アルコール系等どのような洗浄液を使用するかを確認します。特に引火性溶剤を使用するような場合や、酸を使用する場合などには事前に洗浄液メーカーにご相談ください。

3.使用する超音波の周波数の選択

洗浄する製品や汚れに合わせて適正な周波数を決める事が大切です。
‐ 低い周波数(28kHzや40kHz等): 洗浄力が強く、油汚れや、研磨粉等の除去に多く使用されています。ただし波長が長く洗浄ムラも発生し易い為、設備として、揺動の併用等を行う事が多いです。製品ダメージも出やすくアルミ、真鍮、金等の製品の場合には注意が必要です。
‐ 高い周波数(100kHz以上): ハードディスク等のパーティクル洗浄等に多く使用されています。パーティクル洗浄の場合、パーティクルの大きさに合わせて適正な周波数を使用する事で効果的な洗浄が可能となります。

4.製品の大きさからバスケット形状を決定する

バスケット形状の決定は、洗浄を行う際に非常に重要となります。バスケット形状を決めるには、事前にご要望の生産量のご連絡と洗浄実験を行い、次のポイントを確認する必要があります。

・1日に洗浄したい製品の数量と、一度に洗浄出来る量を確認します。
・最大製品寸法(縦・横・高さ)を確認します。様々な製品を洗浄する場合には、
 最も大きな製品寸法の確認を行う必要があります。
・下記に留意しながら洗浄実験を行い、必要な洗浄時間を確認します。
  ①製品同士の接触が可能か否かをチェックします。
  ②実際の配置レイアウトで洗浄を行い、仕上がり具合をチェックします。
  ③超音波振動によって、製品が動くことがあります。
   製品が動かないよう専用治具を設けることもあります。
・洗浄実験の結果から、同時に何個洗浄しなければならないか?を確認し、
 超音波洗浄装置を選定します。
必要に応じて、超音波洗浄装置を多槽化します。

このような確認を行い、少し余裕を持たせた洗浄時間と寸法から適正なバスケットの形状を決定します。

具体的なアドバイスは、弊社スタッフにご相談ください。

5.超音波振動子の大きさを選定

4で選定したバスケット寸法から適正な超音波振動子の寸法を決めます。洗浄したい製品の特性から色々なケースがありますが、基本的には各々のバスケット寸法+30mm程度の超音波振動子にすることをお勧めしております。

例:バスケットの寸法が250mm×400mm程度の場合、超音波振動子は280mm×430mm程度にする事をお勧めしております。

6.超音波出力を選定

5で選定した超音波振動子の寸法を確認します。28kHzや40kHz程度の周波数をご利用の場合、超音波の出力密度(W密度)は必要とする洗浄力に合わせて0.7~1W/cm²程度で設定する事をおすすめしております。

例:前例の280×430mmの超音波振動子をセンチ換算すると28cm×43cmとなり、面積としては1204cm²となります。この際の適正なW密度は0.7~1Wの場合、概ね843W~1204W程度となりますので、一般的には900~1200Wの超音波発振器超音波振動子を選定します。弊社では、超音波振動素子1個の50Wから超音波振動素子72個の3600W(それ以上も対応可能です)まで幅広く対応いたします。

7.減衰具合や槽内の深さにも注意する

液浸が深い場合や、一度に洗う製品の量が多い場合、又、製品の厚みが厚い場合等は超音波の減衰が起こりますので、側面部に洗浄ムラができることがあります。側面部の洗浄も効果的に行いたい場合には、超音波振動子を両サイドや全周に設置することも可能です。

8.必要な機能の選定

超音波発振器には出力の強弱を調整する機能や、発振周波数を上下に変調して洗浄ムラを軽減するスイープ機能、自動で液面や温度状態の変化に合わせて適正な周波数を追尾する周波数自動追尾機能、常に一定の出力を保つ定振幅機能などがあり、ご予算や使用する用途により、最適な超音波発振器を選定出来ます。

9.超音波振動子の固定方法を決める

超音波振動子は防水ケーブル付きの投込み型タイプ、洗浄槽を比較的フラット構造に出来るフランジ型、卓上型のようにタンクに直接貼り付けるタイプと用途に応じて選択が可能です。又、投げ込み型の場合、槽内で固定する必要がありますので、止め金具等の位置も確認します。

10.ケーブルの長さを確認する

必要なケーブル類としては、超音波発振器から1次側電源までの電源ケーブルと、超音波発振器から超音波振動子までの同軸ケーブルがあります。又、投込み型の場合には必要な防水ケーブルの長さを確認してください。

ご不明な点、ご要望などがございましたお気軽にお問い合わせください。