超聲波清洗器的發(fā)展過程

超聲波清洗技術(shù)已有30多年的歷史，日本在25年前就開始使用，但一個誤解一直困擾著這項技術(shù)，使人們懷疑超聲波清洗的效果。傳統(tǒng)的超聲波清洗理論認為，氣泡起到了清洗的作用。柴野佳英經(jīng)過反復(fù)試驗發(fā)現(xiàn)，事實上，氣泡只是由超聲波的強力粗密波引起的單純的氣體爆發(fā)而已，它反而會抑制甚至消除超聲波清洗的清洗力，真正發(fā)揮清洗作用的是真空的氣穴。這一發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)了超聲波清洗領(lǐng)域的革命性突破。1987年，柴野佳英發(fā)表了超聲波清洗的基本理論，為了區(qū)別于傳統(tǒng)理論，他把自己的研究成果稱為“柴野理論”，以此為基礎(chǔ)的超聲波清洗技術(shù)定義為新超聲波清洗技術(shù)。他根據(jù)這一理論研制的超聲波清洗設(shè)備，清洗效果大大優(yōu)于同類產(chǎn)品，能夠成功地控制氣穴現(xiàn)象的發(fā)生位置、發(fā)生密度、發(fā)生效率和沖擊力。其他同業(yè)廠家花25分鐘仍然無法很好地清洗去掉焊接毛刺，用昴星團的清洗設(shè)備在6秒鐘內(nèi)就可去除；其他同業(yè)廠家設(shè)備花2小時仍然無法去除的密著部分焊劑，昴星團可以在2分鐘內(nèi)去除，并確保不損壞被加工物。

“昴星團”的誕生

談起從事超聲波清洗研究的歷程，柴野佳英顯得特別興奮。1970年，柴野佳英從日本國立福島工業(yè)高等?？茖W(xué)校電氣工程專業(yè)畢業(yè)后，就職于蛇目縫紉機工業(yè)技術(shù)研究所。1975年，他進入了一家工業(yè)清洗公司，當(dāng)時剛剛開始有超聲波清洗，但大量使用三氯乙烯、氟里昂等有毒有害的化學(xué)溶劑作為清洗介質(zhì)，對環(huán)境的污染相當(dāng)嚴重。當(dāng)時日本工業(yè)正處在高速發(fā)展期，大量工業(yè)廢水排放到河流，很多人因為飲用了受污染的水而得病，尤其是一些殘疾人因為迫于生計從事有毒有害的工作而過早死亡。柴野佳英目睹這一切，強烈社會責(zé)任感使他下定決心要用環(huán)保技術(shù)造福人類，他說：“世界養(yǎng)育了我，我有義務(wù)為世界作貢獻！”從此他走上了研究環(huán)保超聲波清洗的道路。

一個偶然的因素促使他發(fā)現(xiàn)了超聲波清洗的奧妙。當(dāng)時由于缺乏資金，一切都只能因陋就簡，試驗設(shè)備更是無從談起。由于超聲波清洗槽大多采用不銹鋼制成，無法從側(cè)面觀察超聲波在介質(zhì)中產(chǎn)生的狀況，而柴野佳英因為缺錢，買了一個透明塑料魚缸代替，這樣很容易觀察到清洗槽里的變化。他發(fā)現(xiàn)，放置在魚缸底部的超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的很多氣泡不斷上升，一個大氣泡變成兩個小氣泡，最后炸開來。傳統(tǒng)的超聲波清洗原理就是通過超聲波在液體介質(zhì)中傳播產(chǎn)生氣泡，再通過氣泡爆炸產(chǎn)生的力量來起到清洗物體表面的效果。然而因為氣泡里有空氣存在，爆炸產(chǎn)生的力量有限，因此清洗效果不理想。柴野佳英通過反復(fù)試驗，不斷改進，終于研制成了新型的超聲波清洗裝置，使氣泡成為真空的氣穴，從而糾正了長期以來人們對超聲波清洗技術(shù)的誤解。他還嘗試用水代替以前超聲波清洗常用的氟里昂等有毒有害介質(zhì)，向環(huán)保的目標更邁進了一步，1993年此項發(fā)明獲得“美國環(huán)境保護局（EPA）保護臭氧層環(huán)境保護獎”。他發(fā)明的清洗力數(shù)字計測器，可隨時計測超聲波的音壓和氣穴沖擊力，從而將清洗裝置調(diào)整到最佳狀態(tài)。