El núcleo de la tecnología de limpieza por ultrasonidos reside en el efecto de cavitación de los líquidos causado por las ondas sonoras de alta frecuencia. Cuando la máquina de limpieza por ultrasonidos emite vibraciones mecánicas de alta frecuencia de 20 kHz a 1 MHz, la solución de limpieza (como el agente de limpieza a base de agua, la solución de alcohol) producirá cambios periódicos de densidad, formando cientos de millones de burbujas de cavitación a escala de micras. Estas burbujas crecen en la zona de presión negativa y colapsan instantáneamente en la zona de presión positiva, liberando una fuerza de impacto de 1000 atmósferas y alta temperatura local, lo que puede desprender eficazmente la grasa de las huellas dactilares, los residuos de molienda, la capa de óxido y otros contaminantes en la superficie de los dispositivos ópticos, e incluso puede penetrar en la microestructura a la que es difícil acceder mediante métodos de limpieza tradicionales como roscas, agujeros ciegos y ángulos de prisma. Para diferentes ópticas, es necesario adaptar parámetros específicos de frecuencia ultrasónica: las lentes ópticas ordinarias son adecuadas para la limpieza de frecuencia media de 40 a 60 kHz para evitar los posibles efectos de las altas frecuencias en el recubrimiento; los cristales láser de alta precisión requieren una limpieza de alta frecuencia de 80 a 130 kHz para garantizar la eliminación de contaminantes a nanoescala; los componentes ópticos con estructura de agujero profundo pueden utilizarse con máquinas de limpieza por ultrasonidos de doble frecuencia o multifrecuencia para lograr una limpieza completa mediante el cambio de frecuencia. Ventajas técnicas de la limpieza por ultrasonidos de ópticas Rendimiento definitivo de la eficiencia de limpieza: La limpieza por ultrasonidos puede lograr una tasa de eliminación de contaminantes del 99,9%, y el efecto de eliminación de contaminantes de partículas submicrónicas por debajo de 0,1 µm supera con creces el de la pulverización, el frotado, etc. tradicionales. En la inspección de limpieza antes del montaje de la lente óptica, la cantidad residual de partículas en la superficie de la pieza de trabajo limpiada por ultrasonidos puede controlarse a menos de 0,5 por centímetro cuadrado. Adaptabilidad de estructuras complejas: Para componentes complejos como la estructura de la zanja de la rejilla de difracción, la parte angular del prisma óptico y la férula de cerámica del conector de fibra óptica, la vibración ultrasónica puede penetrar en el medio del agente de limpieza y formar un campo de limpieza integral. Los datos de prueba de un fabricante de equipos láser mostraron que las lentes de cavidad resonante láser con limpieza por ultrasonidos de 40 kHz mejoraron la limpieza del área del borde en un 47% en comparación con la limpieza convencional. Garantía de compatibilidad de materiales: Mediante la selección razonable de soluciones de limpieza (como agentes de limpieza ópticos neutros) y el control de la densidad de potencia (normalmente ≤ 10 W/cm²), se puede lograr una limpieza segura de diversos sustratos como vidrio óptico, cuarzo, zafiro y materiales infrarrojos. Para recubrimientos sensibles como la película reflectante y la película reflectora, el modo de salida ultrasónica pulsada puede evitar eficazmente que el recubrimiento se desprenda. Mejora significativa de la eficiencia de la producción: La línea de limpieza por ultrasonidos automatizada puede realizar el proceso integrado desde el prelavado, el lavado principal, el enjuague hasta el secado, y el volumen de procesamiento de un solo lote puede alcanzar de 5 a 8 veces el de la limpieza manual tradicional. En la producción de módulos de cámara de teléfonos móviles, el tiempo de ciclo del proceso de limpieza por ultrasonidos puede controlarse en 30 segundos para satisfacer las necesidades de la producción en masa.
Aplicaciones de limpieza para ópticas típicas
Componentes ópticos de imagen: las lentes de las cámaras DSLR, las lentes de las cámaras de vigilancia, etc. necesitan eliminar los residuos de pasta abrasiva y las huellas dactilares, y el proceso de limpieza de 60 kHz de frecuencia y agente de limpieza neutro puede aumentar la transmitancia de la luz de la lente en un 3-5%.
Dispositivos láser: la lente de la fuente de bombeo del láser de fibra y la lente de la cavidad resonante del láser de CO₂ necesitan eliminar el carburo generado por el láser, y el modo de limpieza compuesto de onda megasónica de 80 kHz puede restaurar más del 98% del umbral de daño del láser del dispositivo. Instrumentos ópticos médicos: las lentes ópticas y las lentes de microscopios quirúrgicos de los endoscopios necesitan estar estériles y limpias, y pueden cumplir la norma de limpieza de equipos médicos ISO 13485 mediante la limpieza por ultrasonidos combinada con un proceso de esterilización a alta temperatura. Equipos ópticos aeroespaciales: las lentes de teledetección por satélite y los componentes ópticos de los buscadores infrarrojos necesitan ser limpiados con una limpieza ultra alta antes del montaje, y el sistema de limpieza por ultrasonidos al vacío puede controlar los contaminantes a nivel molecular para garantizar la estabilidad de la operación en órbita. Tendencia de desarrollo de la industria Con el desarrollo de los dispositivos ópticos hacia la alta precisión y la miniaturización, la tecnología de limpieza por ultrasonidos está evolucionando en la dirección de la colaboración multifrecuencia y el control inteligente. La máquina de limpieza por ultrasonidos equipada con inspección visual de IA puede realizar el seguimiento en tiempo real del efecto de limpieza y el ajuste adaptativo de los parámetros; La tecnología de limpieza compuesta de ondas megasónicas y ultrasonidos mejorará aún más la capacidad de eliminación de contaminantes a nanoescala. Bajo la tendencia de la fabricación ecológica, el sistema de reciclaje de agentes de limpieza a base de agua y la aplicación de generadores de ultrasonidos de baja energía también se han convertido en el centro de la innovación tecnológica en la industria. Como proceso clave en la fabricación óptica, la tecnología de limpieza por ultrasonidos está proporcionando una sólida garantía de limpieza para el desarrollo de alta calidad de la industria óptica a través de la iteración técnica continua. La elección de un proveedor de equipos de limpieza por ultrasonidos con capacidades de solución personalizadas se convertirá en un enlace importante para que las empresas ópticas mejoren su competitividad de productos.
El núcleo de la tecnología de limpieza por ultrasonidos reside en el efecto de cavitación de los líquidos causado por las ondas sonoras de alta frecuencia. Cuando la máquina de limpieza por ultrasonidos emite vibraciones mecánicas de alta frecuencia de 20 kHz a 1 MHz, la solución de limpieza (como el agente de limpieza a base de agua, la solución de alcohol) producirá cambios periódicos de densidad, formando cientos de millones de burbujas de cavitación a escala de micras. Estas burbujas crecen en la zona de presión negativa y colapsan instantáneamente en la zona de presión positiva, liberando una fuerza de impacto de 1000 atmósferas y alta temperatura local, lo que puede desprender eficazmente la grasa de las huellas dactilares, los residuos de molienda, la capa de óxido y otros contaminantes en la superficie de los dispositivos ópticos, e incluso puede penetrar en la microestructura a la que es difícil acceder mediante métodos de limpieza tradicionales como roscas, agujeros ciegos y ángulos de prisma. Para diferentes ópticas, es necesario adaptar parámetros específicos de frecuencia ultrasónica: las lentes ópticas ordinarias son adecuadas para la limpieza de frecuencia media de 40 a 60 kHz para evitar los posibles efectos de las altas frecuencias en el recubrimiento; los cristales láser de alta precisión requieren una limpieza de alta frecuencia de 80 a 130 kHz para garantizar la eliminación de contaminantes a nanoescala; los componentes ópticos con estructura de agujero profundo pueden utilizarse con máquinas de limpieza por ultrasonidos de doble frecuencia o multifrecuencia para lograr una limpieza completa mediante el cambio de frecuencia. Ventajas técnicas de la limpieza por ultrasonidos de ópticas Rendimiento definitivo de la eficiencia de limpieza: La limpieza por ultrasonidos puede lograr una tasa de eliminación de contaminantes del 99,9%, y el efecto de eliminación de contaminantes de partículas submicrónicas por debajo de 0,1 µm supera con creces el de la pulverización, el frotado, etc. tradicionales. En la inspección de limpieza antes del montaje de la lente óptica, la cantidad residual de partículas en la superficie de la pieza de trabajo limpiada por ultrasonidos puede controlarse a menos de 0,5 por centímetro cuadrado. Adaptabilidad de estructuras complejas: Para componentes complejos como la estructura de la zanja de la rejilla de difracción, la parte angular del prisma óptico y la férula de cerámica del conector de fibra óptica, la vibración ultrasónica puede penetrar en el medio del agente de limpieza y formar un campo de limpieza integral. Los datos de prueba de un fabricante de equipos láser mostraron que las lentes de cavidad resonante láser con limpieza por ultrasonidos de 40 kHz mejoraron la limpieza del área del borde en un 47% en comparación con la limpieza convencional. Garantía de compatibilidad de materiales: Mediante la selección razonable de soluciones de limpieza (como agentes de limpieza ópticos neutros) y el control de la densidad de potencia (normalmente ≤ 10 W/cm²), se puede lograr una limpieza segura de diversos sustratos como vidrio óptico, cuarzo, zafiro y materiales infrarrojos. Para recubrimientos sensibles como la película reflectante y la película reflectora, el modo de salida ultrasónica pulsada puede evitar eficazmente que el recubrimiento se desprenda. Mejora significativa de la eficiencia de la producción: La línea de limpieza por ultrasonidos automatizada puede realizar el proceso integrado desde el prelavado, el lavado principal, el enjuague hasta el secado, y el volumen de procesamiento de un solo lote puede alcanzar de 5 a 8 veces el de la limpieza manual tradicional. En la producción de módulos de cámara de teléfonos móviles, el tiempo de ciclo del proceso de limpieza por ultrasonidos puede controlarse en 30 segundos para satisfacer las necesidades de la producción en masa.
Aplicaciones de limpieza para ópticas típicas
Componentes ópticos de imagen: las lentes de las cámaras DSLR, las lentes de las cámaras de vigilancia, etc. necesitan eliminar los residuos de pasta abrasiva y las huellas dactilares, y el proceso de limpieza de 60 kHz de frecuencia y agente de limpieza neutro puede aumentar la transmitancia de la luz de la lente en un 3-5%.
Dispositivos láser: la lente de la fuente de bombeo del láser de fibra y la lente de la cavidad resonante del láser de CO₂ necesitan eliminar el carburo generado por el láser, y el modo de limpieza compuesto de onda megasónica de 80 kHz puede restaurar más del 98% del umbral de daño del láser del dispositivo. Instrumentos ópticos médicos: las lentes ópticas y las lentes de microscopios quirúrgicos de los endoscopios necesitan estar estériles y limpias, y pueden cumplir la norma de limpieza de equipos médicos ISO 13485 mediante la limpieza por ultrasonidos combinada con un proceso de esterilización a alta temperatura. Equipos ópticos aeroespaciales: las lentes de teledetección por satélite y los componentes ópticos de los buscadores infrarrojos necesitan ser limpiados con una limpieza ultra alta antes del montaje, y el sistema de limpieza por ultrasonidos al vacío puede controlar los contaminantes a nivel molecular para garantizar la estabilidad de la operación en órbita. Tendencia de desarrollo de la industria Con el desarrollo de los dispositivos ópticos hacia la alta precisión y la miniaturización, la tecnología de limpieza por ultrasonidos está evolucionando en la dirección de la colaboración multifrecuencia y el control inteligente. La máquina de limpieza por ultrasonidos equipada con inspección visual de IA puede realizar el seguimiento en tiempo real del efecto de limpieza y el ajuste adaptativo de los parámetros; La tecnología de limpieza compuesta de ondas megasónicas y ultrasonidos mejorará aún más la capacidad de eliminación de contaminantes a nanoescala. Bajo la tendencia de la fabricación ecológica, el sistema de reciclaje de agentes de limpieza a base de agua y la aplicación de generadores de ultrasonidos de baja energía también se han convertido en el centro de la innovación tecnológica en la industria. Como proceso clave en la fabricación óptica, la tecnología de limpieza por ultrasonidos está proporcionando una sólida garantía de limpieza para el desarrollo de alta calidad de la industria óptica a través de la iteración técnica continua. La elección de un proveedor de equipos de limpieza por ultrasonidos con capacidades de solución personalizadas se convertirá en un enlace importante para que las empresas ópticas mejoren su competitividad de productos.