Подписывайтесь:


Технотрон » Инструментарий » Ультразвуковая ванна: основные сведения

Ультразвуковая ванна: основные сведения

В данной статье мы постараемся разобратся в том, что такое ультразвуковая ванна, в принципе ее действия и некоторой терминологии. Ультразвуковые ванны с помощью ультразвуковых волн диапазона от 18 до 120 КГц и процесса кавитации позволяют очистить хрупкие предметы и детали от сильного загрязнения лучше, безопаснее и гораздо быстрее, чем любой другой метод очистки.
Ультразвуковая ванна состоит из:

1 - генератора: формирует электрические колебания с частотой ультразвукового диапазона и глубокой (до 90%) амплитудной модуляцией (50 – 100 Гц. и более, для ванн больших объемов).

2 - излучателя колебаний: преобразует электрические колебания в механические (ультразвук), которые передаются через стенку ванны в активную жидкостную среду.
3 - желательным является наличие у ванны нагревательного элемента, разогревающего рабочую жидкость до определенной температуры (около 70ºC). Первичной целью нагревателя устройства является поддержание температуры раствора между циклами очистки. Огромная энергия, высвобождаемая кавитацией, генерирует тепло для очистки. Наличие нагревательного елемента – один из нескольких факторов, которые нужно учесть при выборе ультразвуковой ванны.


Применение ультразвуковых ванн


Ультразвуковые ванны используются в:

 - Автомобильном сервисе – промывка карбюраторов, форсунок, инжекторов, очистка сетчатых топливных фильтров (АЗС), отдельных деталей, узлов и целых блоков.
 - Медицине – мойка и полировка оптики, стерилизация и очистка хирургических инструментов, ампул, в стоматологии и фармацевтической промышленности; очистка инструмента многоразового применения, литьевых форм.
 - Машиностроении – очистка деталей, труб, проволоки и т. д. перед финишной обработкой, обработка деталей и узлов перед консервацией, обработка деталей после расконсервации, сварки, шлифования, полировки, очистка сетчатых фильтров в топливных и гидравлических системах, снятие заусенец с деталей.
 - Приборостроении – мойка и полировка оптики, деталей точной механики, интегральных схем и печатных плат.
 - Ремонте оргтехники – очистка узлов и деталей, промывка принтерных головок.
 - Типографии – очистка типографских валов.
 - Химической промышленности – перемешивание растворов и жидкостей, ускорение реакций, очистка проволочных фильтров, дегазация жидкостей т.д.
 - Электронной промышленности – промывка печатных плат, отмывка кремниевых, кварцевых пластин. Производство изделий из полимеров – очистка фильер и т.п.
 - Ювелирном производстве – отмывка ювелирных изделий в процессе производства и в быту.

 

Преимущества ультразвуковой очистки


Перед тем как говорить о выборе ультразвуковой ванны, хотелось бы рассказать, чем же технология ультразвуковой очистки лучше других способов:

 - Минимум применения ручного труда.
 - Бережная очистка без механических повреждений, таких как, например, царапины.
 - Очистка и обезжиривание без применения органических растворителей.
 - Очистка труднодоступных участков изделий и удаление всех видов загрязнений. Ультразвуковая кавитация легко и быстро удаляет грязь из полостей и отверстий, глубоко проникая в поры.
 - Сокращение времени таких процессов, как экстракция, диспергирование, очистка, химические реакции. Ультразвуковая кавитация занимает несколько минут и по эффективности превосходит другие методы очистки.
 - Исключение дорогостоящей механической и химической очистки теплообменного оборудования.

Основные виды загрязнений, которые удаляются в процессе ультразвуковой очистки, можно объединить в 4 группы:

 - твердые и жидкие пленки – разные масла, жиры, пасты и т.п.;
 - твердые осадки – частички металла и абразива, пыль, нагар, водонерастворимые неорганические соединения (накипь, флюсы) и водорастворимые, или частично растворимые, органические соединения (соли, сахар, крахмал, белок и т.п.);
 - продукты коррозии – ржавчина, окалина и т.д.
 - предохраняющие, консервирующие и защитные покрытия.

Выбор ультразвуковой ванны


 

При выборе ультразвуковой ванны нужно учесть несколько факторов:


1. Частота волн. Прямой зависимости между частотой и эффективностью очистки нет. Эффективностью очистки зависит от множества условий, в том числе, и от особенностей очищаемого объекта.
Для каждого уровня частоты есть максимальный предел эффективного очищения при определенном размере микропузырьков. Чем выше частота, тем более мелкие пузырьки эффективно удаляют загрязнение. Также необходимо отметить, что в отличие от других способов очистки, ультразвуковой процесс изменяет микрорельеф поверхности предмета. При увеличении частоты до 100 кГц возможна неразрушающая очистка самых малых частиц размером до 1 мкм. Таким образом, увеличение частоты позволяет ультразвуковому устройству удалять с поверхности более мелкие частицы грязи или жира. Поэтому ультразвуковые ванны с частотой более 50 кГц часто применяется в медицине для стерилизации инструментов. А гиперзвуковые системы позволяют эффективно очищать частицы диаметром менее 0.15 мкм без повреждения поверхности объекта.

 

 

Относительная сила кавитации уменьшается при увеличении частоты. При повышении частоты пузырек не достигает конечной стадии захлопывания, в результате чего снижается микроударная энергия. На гиперзвуковых частотах очистка осуществляется акустическим потоком и волнами высокоскоростного давления в очищающей жидкости.


Высокочастотную акустическую энергию в жидкости создает ультразвуковой излучатель. Для эффективности процесса очистки звуковая энергия должна иметь свободную зону прохождения от излучателя до очищаемой поверхности.

 

Итак, для промышленных ультразвуковых устройств используются частоты 20-50 кГц. Более низкие частоты около 20 кГц применяются для разрушения клеток, образуют пузырьки большего диаметра и более мощные волны давления, а частоты 35-40 кГц используются для интенсивной, но более бережной очистки:

Ванны более 50 кГц чаще применяются в ювелирных мастерских и медицинских учреждениях.

2. Выбор размера бака очень важен при выборе ультразвуковой ванны. Размер и количество объектов для очистки определяют размер ультразвуковой ванны:

При выборе ультразвуковой ванны нужно учитывать размеры аксессуаров, таких как корзины. Чтобы избежать перегрузки, рекомендуется выбрать чуть большую ультразвуковую ванну.
Объекты для очистки и реакционные сосуды запрещено класть на дно ультразвуковой ванны. Это может вызывать отказ устройства, так как детали будут отражать ультразвуковую энергию обратно на передатчик. Для обеспечения нормальной кавитации всегда нужно оставлять не менее 30мм между дном резервуара и изделием. Всегда используйте поддон или сито, или подвесную решетку (входит в комплект AOYUE 9080). Они позволяют избежать царапин на предметах, которые очищают в ультразвуковой ванне.


3. Функция подогрева. Тепло улучшает и ускоряет процесс очистки. Большинство моющих растворов разработаны для наилучшей работы при высоких температурах. Лучший способ найти оптимальную температуру, которая даст вам самую лучшую и самую быструю чистоту – это провести тесты. Обычно наилучшие результаты лежат в пределах 50 – 65 градусов Цельсия.


4. Таймер (электронный или механический) позволит заниматься другими вопросами во время работы ванны. Вот почему при выборе ультразвуковой ванны нужно учесть его наличие, если вы цените свое время.

Продолжительность очистки может варьироваться, в зависимости от таких факторов, как загрязнение, раствор, степень нужной очистки. Хорошо видимое глазу удаление грязи начинается сразу же после начала ультразвуковой очистки. Регулирование продолжительности очистки – самый легкий (и наиболее часто неправильно применяемый) способ компенсации переменных процесса. Хотя продолжительность цикла нового применения может быть приблизительно определена опытным пользвователем, она должна тем не менее подтверждаться фактическим использованием с выбранным раствором и реальными загрязненными деталями.

При работе с ультразвуковыми ваннами нужно знать!


 

Ультразвук — звуковые волны, частота которых превышает порог слышимости человека (в диапазоне примерно 16 кГц – 1 гГц). Кроме того, можно генерировать ультразвук с существенно большей энергией, т.е. намного «громче», чем слышимый звук. В ультразвуковой технологии различают использование слабого сигнала (испытание материалов, медицинские материалы, диагностика) и мощного ультразвука как, например, при очистке ультразвуком, ультразвуковой сварке. Применительно к жидким средам ультразвук нашел применение в так называемом эффекте «ультразвуковой кавитации». Этот эффект взят за основу в работе устройств для ультразвуковой очистки.

 

Кавитация — это быстрое образование и разрушение миллионов мельчайших пузырьков. Кавитация производится за счет чередующихся волн высокого и низкого давления, образуемых звуком высокой частоты (ультразвуком). Эти пузырьки вырастают в размере от микроскопического (в фазе низкого давления) до таких размеров (в фазе высокого давления), при которых они сжимаются и разрываются. Процесс кавитации, объединенный с химическим воздействием активных веществ моющей жидкости, приводит к активному очищению поверхности детали от твердых отложений.

 

Споласкивание после циклов очистки рекомендуется для удаления различных химических остатков, которые могут пагубно сказаться на состоянии детали. Детали могут промываться прямо в ультразвуковом очистителе, либо в ванне с чистой водой, либо в отдельной раковине под краном, дистиллированной или деионизированной водой.

 

Включение/выключение ультразвуковой ванны. Включать уз ванну без жидкости строго запрещается, на многих современных ваннах стоит защита в виде самовосстанавливающегося предохранителя, но не на всех. Низкий уровень раствора может серьезно повредить ультразвуковую ванну. Поэтому оставление очистителя постоянно включенным – это большой риск понижения уровня раствора, так как раствор испаряется, особенно в нагретом состоянии. Нужно обязательно выключать ультразвуковое устройство, когда оно не в работе, и наблюдать за уровнем раствора. В этом случае прибор прослужит вам много лет без проблем.

Ультразвуковая очистка не рекомендуется для следующих камней: опал, жемчуг, изумруд, танзанит, малахит, бирюза, ляпис, коралл!


Версия для печати
Обсудить статью на форуме


 автор: Technotron    18.02.2013    Комментариев: 3
  #1 | pvo01011970 | 14.11.2013 15:53 |
+ 0 -
Новички

Доброго времени суток.

Два года пользують ультразвуковой ванной Аoyue 9050 ultrasonic cleaner.

Использую ее для очистки ПГ принтеров различных производителей.

Доволен. Просто доволен, без "очень".

 


  #2 | Mellman | 03.08.2016 23:05 |
+ +1 -
Новички
Всем здравствуйте! Хороший проверенный варинт ультразвуковых ванн - Vilitek VBS

  #3 | roman.kats | 04.08.2016 16:33 |
+ 0 -
Новички
Цитата: Mellman
Хороший проверенный варинт ультразвуковых ванн - Vilitek VBS
только у них стандартная частота 40 кГц - а это подходит для удаления относительно крупных загрязнений, хотя вроде эту частоту считают универсальной... а так по цене и отзывам то, что надо...


Цитата: roman.kats
стандартная частота 40 кГц
Упс... Сорри, оказывается они бывают еще 68 кГц и 128 кГц, у нас есть стандартные VBS-41D на 40 кГц в целом работает круто (мощнее других, которые пробовал, когда выбирали), но искал с более высокой частотой.. похоже еще закажу такую же, но с 68 кГц


Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
smartbooks.org
Опрос
Оргтехнику какого производителя предпочитате?
Samsung
Xerox
Canon
Hewlett Packard
Epson
Lexmark
Konica
Oki
Dell
Ricoh
Brother
Kyocera
Sharp
Status online
Сейчас на сайте: 29
Гостей: 26
Пользователи: 
- отсутствуют

Роботы: