Ультразвуковая ванна

Ультразвуковая ванна. Чистим до блеска

В процессе интенсивной эксплуатации из-за нагрева некоторые части приборов и оборудования – пламенные горелки, мощные печатные платы, каналы огнестрельного оружия – покрываются тонким слоем нагара, состоящего из окисных плёнок, терморазложившихся частичек материалов и пр. Обычные методы очистки часто оказываются неэффективными. Поэтому для форсунок или для очистки плат используют ультразвуковые ванны.

Как работает ультразвуковая мойка или ванна?

Эффекты в процессе УЗ очистки, крайне важны для эффективности ультразвуковой мойки. Максимальный результат получается за счет комбинированного действия кавитации, звукового давления, акустического течения и звукокапиллярного эффекта. Чуть подробнее о них.

Кавитация – физический процесс создания и разрушения пузырьков в жидкой среде, может сопровождаться шумом (человеческое ухо способно услышать) и обязательно сопровождается гидравлическими ударами за счет образование в жидкости пустот (пузырьков), в которых может находиться 5-20% пара.

Акустическое течение – течения вихревых потоков, которые возникают под действием УЗ поля волн и распространяются в жидкостях или газах. Часто возникают, из-за неоднородности поля или вблизи каких то физических препятствий на пути УЗ волн.

Звуковое давление — избыточное давление переменного характера, появляется в средах с «упругостью» в момент прохождении через неё волн от УЗ.

Звукокапиллярный эффект – повышение интенсивности проникновения жидкости в узкие пустоты и щели (их называют капилляры) за счет кавитации при ультразвуке.

Безусловно, главенствующую роль в этом играет кавитационная эрозия. Благодаря ей, мы получаем заветный результат – практически идеальную очистку. У льтразвуковая ванна использует принцип действия кавитации, взятый за основу. П ринцип работы ультразвуковой мойки для инструментов как и любой другой будет абсолютно таким же.

Этапы работы ультразвуковой мойки следующие :

1. Наполнение емкости жидкостью для очистки.
2. Детали или изделия помещают в специальную корзину, а далее ее опускают в мойку.
3. Подключают ванну или мойку к сети.
4. Кавитационная эрозия воздействует на очищаемый объект.
5. Жидкость после обработки сливается, изделие промывается.

В процессе работы волны ультразвука поступают от излучателей (преобразователей) в емкость с жидкостью, а нагреватель повышает температуру рабочей среды. Ударяясь об изделие, они разрушают связи между неоднородными телами (в нашем случае это грязь и объект очистки). В результате этих нарушений мы достигаем цели – выполняем задачу по удалению грязи. Принцип работы дает фору другим методам.

Особенности конструкции

За работу отвечает главная составляющая часть системы – излучатель. Его предназначение состоит преобразованием электрической энергии в механические колебания. Воздействие энергии происходит на деталь через стенку устройства, вследствие этого происходит процесс очистки. Ультразвуковая ванная включает генератор частот, устройство которого отвечает за формирование волн путем применения электрических колебаний.

Конструкция УЗ ванны

Качественная очистка деталей достигается воздействием волной при определенной температуре. Нагревательные элементы контролируют температуру жидкости, соответствием с заданными параметрами. Импульсная работа требует контроля процессов, происходящий при обработке деталей ультразвуком. Очистка деталей производится поэтапно:

• очищенный раствор заливается в емкость;
• опускается предмет, для лучшего воздействия используются подставки, чтобы деталь находилась посредине чаши;
• после включения прибора образовываются пузыри на поверхности жидкости;
• пузырьки воздействуют на деталь при труднодоступных местах, очищая грязь.

Обработка деталей происходит достаточно долго, в зависимости от количества загрязнений. Отложения большими количествами могут подвергаться обработке ультразвуком до 10 часов.

Преимущества применения

Приобретенное или изготовленное своими руками устройство имеет ряд преимуществ перед механическим воздействием на детали. Основные положительные стороны применения ультразвуковой ванной:

• Отсутствие траты времени, исключается взаимодействие с деталью процессом очистки, необходим только промежуточный контроль.
• Химическое вещество не вредит здоровью человека при соблюдении определенных условий. Достаточно надеть резиновые перчатки при контакте с обработанной деталью.
• Механической очисткой невозможно быстро и эффективно избавится от налета и грязи в труднодоступных местах. Ультразвук поможет подобраться ко всем щелям и углам детали, не оставив грязи.
• Воздействие на деталь ультразвуком сводит к нулю риск получения в результате испорченной детали. Механические повреждения исключаются, что нельзя сказать о механическом способе очистки.

Область применения ультразвуковой ванны широка, устройство реализуется на специальных порталах бытовой техники или специализированных торговых точках.

Назначение устройства сугубо промышленное: очистка хрупких и мелких деталей, предметов со сложной геометрией от загрязнений. Эффект основан на действии высокочастотных волн диапазона от 18 до 120 КГц и процедуры кавитации.

Необходимый результат достигается быстро, без агрессивных химреактивов и механического воздействия.

Как происходит очистка?

1. Емкость наполняется раствором.
2. В него погружается предмет.
3. За 2-3 минуты нахождения в работающей ванне он идеально чист, включая труднодоступные участки.

Процесс исключает повреждения, поэтому ультразвуковые ванны применяются в электронной промышленности на этапе тонкой очистки печатных плат, кремниевых и кварцевых пластин.

Без волнового воздействия не обходятся и другие направления:

• очистка транспортных узлов и механизмов в автосервисах и промышленных обслуживающих центрах;
• обработка хирургического инструментария, фармацевтика и другие направления медицины;
• ремонт и настройка оргтехники;
• обработка ювелирных изделий.

Кавитация ультразвуком по своему эффекту лидирует среди остальных методов промышленной очистки.

Устройство ультразвуковой ванны

Действие прибора строится на трех составляющих:

• генератор — производит электроколебания на ультразвуковой частоте и глубокой модуляцией (для емкостей среднего размера – 50-100 Гц);
• излучатель колебаний – здесь производится ультразвук путем преобразования электрических колебаний в механические. Последние, в свою очередь, передаются через стенки емкости в жидкостный наполнитель;
• нагревательный элемент — присутствует не всегда, но его наличие повышает эффективность очистки. Основная роль узла в разогреве температуры рабочей жидкости до 70 градусов и поддержании температурного режима между циклами очищения. Тепло производится за счет высвобождения энергии от кавитации.

Примите к сведению: суть рабочих процессов ультразвуковых ванн

Ультразвук. Акустические волны, превышающие порог восприятия человеком с диапазоном от 20000 герц. Ультразвук по своей природе не однороден. На современном этапе человек научился получать и применять два типа волн:

• слабого сигнала — применим в диагностических целях, испытании медицинских материалов;
• сильного сигнала – именно он используется в очищающих процессах, а также при ультразвуковой сварке.

В жидкой среде, в том числе во время очистки, применяется свойство ультразвуковой кавитации.

Кавитация. Одно из свойств ультразвука заключается в смене давления волн с высокого на низкое. В результате образуются и быстро разрушаются мириады пузырьков, размеры которых непостоянны. В фазе низкого давления они различимы разве что под микроскопом. С повышением давления пузырьки сжимаются еще больше, и, в конечном итоге, происходит их разрыв.

Кавитация усиливает химическую активность моющей жидкости, вызывая равномерное полное очищение поверхности от различных отложений.

Завершающий этап – ополаскивание деталей

Разрушающиеся под действием кавитации твердые налеты не исчезают бесследно. Их химические следы находятся в жидкой среде ванны и могут оказать негативное влияние на состоянии предмета. Требуется споласкивание.

В зависимости от модификации ванны и хим. состава жидкости промывка осуществляется:

• непосредственно в очистителе;
• в емкости с чистой жидкостью;
• также можно просто промыть деталь в проточной воде под краном или струей дистиллированной воды.

Нюансы включения/выключения ванны

Несмотря на простоту работы, прибор чувствителен к неправильной эксплуатации.

Запрещено приводить в действие ванну без ее наполнения жидкостью. Далеко не все устройства снабжаются восстанавливающей предохранительной системой, и низкий уровень рабочей среды приведет к выходу из строя ванны.

Нельзя оставлять волновую систему в режиме пассивного включения. Не только обычная вода – любая жидкость постепенно испаряется. В этом случае уровень наполнения емкости достаточно быстро понижается. А к чему все это приводит, мы рассмотрели выше.

Следуйте рекомендациям, и ванна прослужит долго. Если очистка не проводится, прибор выключите. Перед сеансом работы дополнительно проконтролируйте наполнение емкости жидкостью.

Советы

Для коммерции (косметология, стоматология, ремонтные и ювелирные мастерские) УЗ-ванна необходима. Внимательно читайте инструкцию прибора и вспомогательных жидкостей. Важна рабочая концентрация, наличие запаха и воздействия на материалы. Кроме того, разные жидкости могут иметь разную длительность воздействия, поэтому этапы процесса очищения порой приходится подбирать самостоятельно.

Процедура чистки не заменяет полностью стерилизацию, а является этапом обработки, поэтому нельзя игнорировать рекомендации СанПиНа.

УЗ-ванна – это удачный пример приручения научных достижений для бытовых нужд, но как и любой электроприбор требует внимания и бережного отношения. Именно в этом заключается секрет успешного применения.