Spălarea cu ultrasunete: principiu de funcționare, avantaje de utilizare și sfaturi de selecție. Este posibilă curățarea facială cu ultrasunete acasă? Curățarea cu ultrasunete îmi poate deteriora piesele?

Vă permite să procesați rapid și eficient o mare varietate de piese, să îndepărtați cele mai persistente pete, să înlocuiți solvenții scumpi și nesiguri și să mecanizați procesul de curățare.

Când vibrațiile ultrasonice sunt transmise unui lichid, în acesta apar presiuni variabile, variind cu frecvența câmpului de excitare. Prezența gazelor dizolvate în lichid duce la faptul că în timpul semiciclului negativ al oscilațiilor, când presiunea de tracțiune acționează asupra lichidului, se formează rupturi sub formă de bule de gaz și cresc în acest lichid. Aceste bule pot absorbi contaminanții din microfisuri și micropori ai materialului. Sub influența tensiunilor de compresiune în timpul semiciclului pozitiv de presiune, bulele se prăbușesc. În momentul în care bulele se prăbușesc, ele sunt supuse presiunii lichidului care atinge câteva mii de atmosfere, astfel că prăbușirea bulei este însoțită de formarea unei unde de șoc puternice. Acest proces de formare și prăbușire a bulelor într-un lichid se numește cavitație. De obicei, cavitația are loc pe suprafața piesei. Unda de șoc zdrobește contaminanții și îi mută în soluția de curățare (vezi Fig. 1.10).

Orez. 1.10. Schema de aspirare a contaminanților din microfisurile de suprafață într-o bulă de gaz în creștere

Particulele separate de contaminanți sunt captate de bule și plutesc la suprafață (Fig. 1.11).

Orez. 1.11. Curățare cu ultrasunete

O undă ultrasonică într-un lichid este caracterizată de presiunea sonoră P sunetul. și intensitatea vibrațiilor I. Presiunea sonoră este determinată de formula:

Steaua P =  . C.  .  . Cos(t-k x) = p m . Cos(t-k x),

unde p m =  . C.  .  - amplitudinea presiunii sonore,

. C - impedanța undei,

 - amplitudinea vibrației,

 - frecvenţă.

Odată cu creșterea presiunii sonore la o valoare optimă, numărul de bule de gaz din lichid crește, iar volumul regiunii de cavitație crește în consecință. În instalațiile de curățare cu ultrasunete, presiunea sonoră la interfața „emițător-lichid” se află în intervalul 0,2 ÷ 0,14 MPa.

În practică, intensitatea vibrațiilor ultrasonice este considerată puterea pe unitatea de suprafață a emițătorului:

1,5÷3 W/cm 2 - soluții apoase,

0,5÷1 W/cm 2 - soluţii organice.

Distrugerea cavitației atinge maximul atunci când timpul de colaps al bulei este egal cu jumătatea perioadei de oscilații. Formarea și creșterea bulelor de cavitație este afectată de vâscozitatea lichidului, frecvența vibrațiilor, presiunea statică și temperatură. O bulă de cavitație se poate forma dacă raza sa este mai mică decât o anumită rază critică corespunzătoare unei anumite presiuni hidrostatice.

Frecvența vibrațiilor cu ultrasunete se află în intervalul de la 16 Hz la 44 kHz.

Dacă frecvența de oscilație este scăzută, atunci se formează bule mai mari cu o amplitudine mică de pulsație. Unele dintre ele pur și simplu plutesc la suprafața lichidului. Ultrasunetele de joasă frecvență se deplasează mai puțin bine datorită absorbției, astfel încât un proces de curățare de înaltă calitate are loc într-o zonă apropiată de sursă. La frecvențe joase, microfisurile ale căror dimensiuni sunt mai mici decât lungimea de undă a ultrasunetelor nu sunt curățate suficient de bine.

O creștere a frecvenței de oscilație duce la o scădere a dimensiunii bulelor de gaz și, în consecință, la o scădere a intensității undelor de șoc la aceeași putere a instalației. Pentru a începe procesul de cavitație cu o frecvență crescută, este necesară o intensitate mai mare a oscilațiilor. O creștere a frecvenței unei instalații de curățare cu ultrasunete duce de obicei la o scădere a eficienței instalației. Cu toate acestea, creșterea frecvenței ultrasunetelor are o serie de aspecte pozitive:

Curățarea se realizează folosind fluxuri hidraulice cu vibrații semnificativ mai mici ale piesei;

Densitatea energiei ultrasonice crește proporțional cu pătratul frecvenței, ceea ce face posibilă introducerea în soluție a intensităților mai mari sau, la o intensitate constantă, reducerea amplitudinii vibrațiilor;

Pe măsură ce frecvența crește, cantitatea de energie ultrasunete absorbită crește.

Datorită absorbției de energie de densitate mai mare, particule de uleiuri, grăsimi, fluxuri etc. contaminanții de suprafață, atunci când sunt încălzite, piesele devin mai fluide și se dizolvă ușor în lichidul de curățare. Apa (ca bază a soluției de curățare) nu se încălzește;

Pe măsură ce frecvența crește, lungimea de undă scade, ceea ce promovează curățarea mai minuțioasă a găurilor mici;

Când ultrasunetele oscilează la o frecvență suficient de mare (40 kHz), unda ultrasonică se propagă cu o absorbție mai mică și acționează eficient chiar și la distanță mare de sursă;

Dimensiunile și greutatea generatoarelor și convertoarelor cu ultrasunete sunt reduse semnificativ;

Riscul de distrugere erozivă a suprafeței piesei care urmează să fie curățată este redus.

Vâscozitatea lichidului în timpul curățării cu ultrasunete afectează pierderea de energie și presiunea de impact. O creștere a vâscozității lichidului crește pierderea din cauza frecării vâscoase, dar timpul de colaps al bulei este redus și, prin urmare, forța undei de șoc crește. Contradicție tehnică.

Temperatura are un efect ambiguu asupra procesului de curățare cu ultrasunete. O creștere a temperaturii activează mediul de spălare și crește capacitatea sa de dizolvare. Dar, în același timp, vâscozitatea soluției scade și presiunea amestecului de vapori-gaz crește, ceea ce reduce semnificativ stabilitatea procesului de cavitație. Iată că ne confruntăm din nou cu situațiacontradictie tehnica.

O abordare inginerească pentru rezolvarea acestei contradicții este de a optimiza temperatura (vâscozitatea) soluției în funcție de natura și tipul de contaminanți. Pentru a curăța piesele de contaminanți activi chimic, temperatura ar trebui crescută, iar pentru a elimina contaminanții slab solubili, trebuie să alegeți o temperatură care să creeze condiții pentru eroziunea optimă a cavitației.

Soluții alcaline 40÷60ºС,

Tricloroetan 38÷40ºС,

Emulsii apoase 21÷37ºС.

Pe lângă dispersia prin cavitație a contaminanților, fluxurile de lichid acustic au un efect pozitiv în timpul curățării, adică. fluxurile vortex formate într-un lichid sonicat în locurile neomogenităților sale sau la interfața „lichid-solid”. Un nivel ridicat de excitație lichidă în stratul adiacent suprafeței piesei reduce grosimea stratului de difuzie format de produșii de reacție ai soluției de spălare cu contaminanți.

Medii de curățare cu ultrasunete

Curățarea se efectuează în solvenți de curățare apoși, emulsii și soluții acide. Atunci când se utilizează soluții alcaline, temperatura și concentrația componentelor alcaline pot fi reduse semnificativ, iar calitatea curățării va rămâne ridicată. Acest lucru reduce efectul de gravare asupra piesei. Compoziția soluțiilor alcaline include cel mai adesea sodă caustică (NaOH), sodă carbonică (Na 3 CO 3), fosfat trisodic (Na 3 PO 4. 12H 2 O), sticlă lichidă (Na 2 O. SiO 2), anionic și neionic surfactanți (sulfanol, tinol).

Surfactanții cresc semnificativ eroziunea prin cavitație, de exemplu. intensifica procesul de curatare. Cu toate acestea, crește și pericolul distrugerii prin cavitație a suprafeței materialului atunci când se adaugă un surfactant. O scădere a tensiunii superficiale în prezența unui surfactant duce la o creștere a numărului de bule pe unitate de volum. În acest caz, surfactantul reduce rezistența suprafeței piesei (o contradicție tehnică).

Pentru a preveni eroziunea metalelor, este necesar să selectați concentrațiile optime de surfactant, durata minimă a procesului și să plasați piesele departe de emițător (o soluție de inginerie).

Curățarea cu ultrasunete în solvenți organici este utilizată atunci când curățarea în solvenți alcalini poate duce la coroziunea materialului sau formarea unei pelicule pasive și, de asemenea, atunci când este necesar să se reducă timpul de uscare. Cele mai convenabile sunt solvenții clorurati cu activitate chimică ridicată; ele dizolvă o mare varietate de contaminanți și sunt sigure de utilizat.

Solvenții clorurati pot fi utilizați sub formă pură și ca parte a amestecurilor azeotrope (distilați fără modificarea compoziției). De exemplu, amestecuri de freon-113, freon-30. Amestecurile de solvenți azeotropi reacționează cu mulți contaminanți și măresc eficiența curățării.

Benzina, acetona, alcoolii și amestecurile alcool-benzină sunt, de asemenea, folosite pentru curățarea cu ultrasunete.

Pentru gravarea cu ultrasunete a pieselor la curățarea de oxizi, se folosesc soluții acide concentrate (vezi Tabelul 1.6).

Tabelul 1.6.

Compoziția soluțiilor ( fracții de masă) și modurile de gravare cu ultrasunete

Metode de control al procesului de curățare cu ultrasunete .

Modificarea presiunii fluidului. Metoda este implementată sub forma creării unui vid sau, dimpotrivă, a unei presiuni excesive. Prin aspirarea lichidului se facilitează formarea cavitației. Presiunea excesivă crește distrugerea erozivă, deplasează maximul de eroziune prin cavitație în zona de presiuni sonore ridicate și afectează natura fluxurilor acustice.

Aplicarea de câmpuri electrice sau magnetice la mediul de curățare.În timpul curățării electrochimice cu ultrasunete, zona de cavitație poate fi localizată direct la piesa de prelucrat; bulele de gaze eliberate pe electrozi contribuie la distrugerea peliculelor contaminante; umecbilitatea cu ulei a suprafeței polarizate a piesei scade.

Aplicarea unui câmp magnetic în regiunea de cavitație determină mișcarea bulelor de gaz având o sarcină negativă de suprafață, ceea ce crește eroziunea prin cavitație a pieselor.

Introducerea particulelor abrazive în soluția de curățare. Particulele abrazive solide participă la separarea mecanică a contaminanților și stimulează formarea bulelor de cavitație, deoarece perturbă continuitatea lichidului.

Un aparat de curățat cu ultrasunete este un dispozitiv conceput pentru a curăța diverse obiecte din metale și materiale plastice, atât de grăsimi, cât și de alți contaminanți. Funcționarea unui astfel de dispozitiv se bazează pe utilizarea efectului de cavitație. Ce este acest dispozitiv de curățare? Care este principiul funcționării sale? Care sunt beneficiile curățării cu ultrasunete? În ce zone se utilizează curățarea cu ultrasunete? Răspunsurile la aceste și alte întrebări sunt oferite în articolul de mai jos.

Principiul de funcționare al unui aparat de curățare cu ultrasunete

Pentru a curăța articolele într-un aparat de curățat cu ultrasunete, trebuie doar să le scufundați într-un vas cu apă, la care a fost deja adăugat un detergent special și să porniți dispozitivul.

Funcționarea dispozitivului de curățare se bazează pe efectul cavitației, când milioane de bule de aer mici se formează într-un lichid într-o perioadă scurtă de timp și sunt imediat distruse. Acest proces are loc datorită alternanței undelor de joasă și presiune ridicata sub influența ultrasunetelor. Bulele de aer, în contact cu suprafața obiectelor procesate, explodează, creând multe mici unde de șoc. Datorită acestui fapt, are loc curățarea în profunzime a instrumentelor, pe care numai un aparat de curățare cu ultrasunete o poate asigura.

Instrucțiunile de utilizare a dispozitivului spun că volumul obiectelor scufundate în vas ar trebui să fie de la 30 la 70 la sută din capacitatea acestuia. Acest lucru va asigura cea mai mare eficienta funcționarea dispozitivului.

Ce este un aparat de curățat cu ultrasunete? Din ce părți constă? Mai multe despre asta mai jos.

Dispozitiv de curățare cu ultrasunete

Vasul de chiuvetă este cel mai adesea realizat dintr-un material precum oțelul inoxidabil.

Emițătoarele sunt amplasate pe pereții și pe partea inferioară a dispozitivului. Curentul alternativ cu frecvența necesară este furnizat de la cel instalat. Este captat de emițători și transformat în vibrații mecanice. Mărimea aparatului de curățat cu ultrasunete depinde de modul în care sunt poziționate.

Dispunerea unor astfel de convertoare în interiorul structurii chiuvetei poate fi diferită. Există două opțiuni de locație:

• În găuri speciale din corp. O astfel de plasare a traductoarelor este posibilă numai în dispozitive cu ultrasunete mici.
• Module separate. Cu acest aranjament, devine posibil să se producă chiuvete de dimensiuni mari.

Curățarea cu ultrasunete diferă favorabil de procesul de spălare convențional. Mai multe detalii despre acest lucru în secțiunea de mai jos.

Avantajele curățării cu ultrasunete

Eliminarea contaminanților din produse folosind ultrasunete are o serie de avantaje.

Principalul avantaj este capacitatea de a curăța obiecte de forme complexe. Puteți îndepărta murdăria din cavități, găuri și alte locuri greu accesibile folosind un dispozitiv precum un aparat de curățat cu ultrasunete.

Pentru instrumentele de manichiură și alte produse ascuțite, se recomandă utilizarea acestui dispozitiv. Datorită efectului de cavitație, după îndepărtarea murdăriei, acestea nu vor deveni plictisitoare, deoarece cu această metodă de curățare este exclusă apariția deteriorării mecanice. In plus, un aparat de curatat cu ultrasunete pentru instrumente va asigura dezinfectarea acestora.

Un alt avantaj al acestei metode de curățare este viteza procesului. Eficiență ridicată. Puteți îndepărta murdăria de pe obiecte în doar câteva minute. În acest caz, rezultatul final va fi de o calitate superioară în comparație cu spălarea convențională.

Există multe domenii de aplicare pentru curățarea cu ultrasunete. Mai multe detalii despre acest lucru în secțiunea următoare.

Unde se folosesc curățătorii cu ultrasunete?

Utilizarea agenților de curățare cu ultrasunete în medicină este larg răspândită. Ele curăță eficient tipuri variate contaminarea uneltelor și echipamentelor. Un aparat de curățat cu ultrasunete poate face, de asemenea, o treabă excelentă de dezinfectare și presterilizare.

Pentru instrumentele de manichiură, un astfel de dispozitiv de curățare este pur și simplu de neînlocuit. La urma urmei, îndepărtează eficient murdăria. În același timp, uneltele rămân ascuțite. De asemenea, efectuează dezinfecția acestora.

Un alt domeniu de aplicare pentru astfel de spălări sunt stațiile întreținere. Folosind un dispozitiv cu ultrasunete, puteți îndepărta murdăria de pe injectoare, piese de carburator și alte piese auto.

Un detergent cu ultrasunete poate fi folosit și pentru a curăța bijuterii sau mișcările ceasurilor. Un alt domeniu de aplicare pentru un astfel de dispozitiv este industria alimentară, când este necesar să se păstreze recipientele și cutiile din plastic curate și dezinfectate.

Cum să alegi un aparat de curățat cu ultrasunete?

Atunci când alegeți un astfel de dispozitiv, ar trebui să țineți cont de dimensiunile articolelor care vor fi curățate. Este recomandat să achiziționați o chiuvetă mai mare pentru a evita supraîncărcarea acesteia.

Asigurați-vă că acordați atenție prezenței unui modul de încălzire. Dacă sarcina principală a unui aparat de curățat cu ultrasunete este pur și simplu de a scăpa de murdărie, se recomandă achiziționarea unui dispozitiv care utilizează lichid cald în timpul funcționării. Și dacă este necesară și dezinfectarea suplimentară a uneltelor, atunci ar trebui să optați pentru o chiuvetă fără funcție de încălzire. La urma urmei, dezinfectanții devin ineficienți la temperaturi de peste patruzeci de grade.

Concluzie

Un aparat de curățare cu ultrasunete este un dispozitiv pentru curățarea eficientă a diferitelor produse din metal și plastic. Funcționarea acestui dispozitiv se bazează pe efectul de cavitație, care se realizează prin utilizarea ultrasunetelor. Acest tip de curățare a obiectelor are o serie de avantaje: este exclusă posibilitatea spălării de înaltă calitate a produselor de forme complexe, viteza procesului cu eficiența sa ridicată și apariția deteriorării mecanice a instrumentelor. Curățătorii cu ultrasunete sunt folosiți în medicină, Industria alimentară, la benzinării și în alte zone.

Nu este întotdeauna posibilă îndepărtarea tuturor contaminanților folosind metode convenționale de curățare a suprafețelor și pieselor motorului, în special din locurile greu accesibile. Pentru eficienta maxima Astăzi se folosește curățarea cu ultrasunete a motorului.

În termeni generali, curățarea cu ultrasunete este o procedură care utilizează ultrasunete pentru a îndepărta contaminanții. Ultrasunetele sunt vibrații mecanice cu o frecvență de peste 20 de mii de herți. Adică mai mare decât ceea ce percepe urechea umană. Curățarea cu ultrasunete este utilizată în multe domenii: reparații auto, fabricarea de bijuterii, în viața de zi cu zi etc.

Citiți în acest articol

Ce este curățarea cu ultrasunete a motorului?

Esența acestei metode este că elementul care este curățat (în cazul despre care vorbim despre piesele motorului) se pune într-un recipient cu lichid. Acest lichid poate fi pur și simplu apă sau o soluție de detergent.

Ultrasunetele sunt apoi trecute prin lichid. Într-un lichid, apar efectul cavitației, fluxului acustic, presiunea sonoră și efectul sonor-capilar, care împreună dă eroziunea cavitației. O astfel de eroziune în cuvinte simpleînseamnă distrugerea contaminanților.

Rolul principal în curățare îl joacă cavitația, care arată ca fierberea datorită vaporizării și condensului instantaneu cu apariția multor bule. Oscilațiile apar din cauza conversiei curentului electric de către convertor în oscilații mecanice de aceeași frecvență.

Există convertoare tipuri diferite. Acestea pot fi amplasate fie în baie propriu-zisă, fie prinse de pereții acesteia sau chiar pe suprafața piesei care se curăța. Există și dispozitive mici speciale pentru curățarea precisă a suprafeței pieselor mici.

Astfel, devine clar că curățarea cu ultrasunete a pieselor motorului ajută la îndepărtarea contaminanților vechi acolo unde unul sau altul mijloc mecanic pur și simplu nu poate ajunge. De exemplu, diverse găuri și canale. În plus, nu există pericolul de deteriorare mecanică a piesei sau a elementelor sale individuale.

Avantajele curățării cu ultrasunete a motorului sunt următoarele:

• Piesele din orice materiale, orice formă și configurație, canalele, cavitățile interne sunt garantate a fi curățate;
• Nu numai depozitele de carbon și depozitele chimice sunt ușor de îndepărtat, ci și;
• Economisește timpul petrecut de obicei cu spălarea în mod obișnuit;
• S-au observat economii notabile la consum detergenti;
• Nu este necesară participarea umană constantă; doar începeți baia;
• După spălarea cu ultrasunete, piesele motorului nu necesită curățare suplimentară. Ca ultimă soluție, va trebui să ștergeți orice murdărie rămasă folosind o cârpă sau o perie moale (perie).

Cum să faci o baie cu ultrasunete cu propriile mâini

A face o baie de curățare cu ultrasunete nu este atât de dificil. Acest lucru va necesita abilități în lucrul cu un fier de lipit, capacitatea de a asambla circuite electrice și unele materiale.

Costurile vor fi minime, deoarece multe componente pot fi găsite printre gunoiul radio-electronic. Deci, veți avea nevoie de:

• O diagramă care poate fi găsită cu ușurință pe Internet;
• Un recipient din oțel inoxidabil care acționează ca un cadru pentru cadă. Volumul său poate fi orice. Totul depinde de dimensiunea pieselor care ar trebui să fie curățate;
• Un vas din ceramică sau porțelan în care vor fi scufundate obiectele de curățat;
• O bobină cu o tijă de ferită și un tub mic de plastic sau sticlă;
• Magnet rotund. De obicei, este îndepărtat din boxele vechi;
• Pompă pentru pomparea lichidului în baie;
• Transformator de impulsuri pentru creșterea tensiunii. Poate fi obținut din adâncurile unui televizor sau computer vechi.

1. În stadiul inițial, emițătorul de ultrasunete este fabricat. Pentru a face acest lucru, trebuie să înfășurați bobina în jurul tubului, astfel încât tija de ferită să rămână liberă și să fie plasat un magnet pe ea.
2. Găurile sunt găurite în fundul unui vas din ceramică sau porțelan pentru a monta emițătorul rezultat. De asemenea, sunt forate găuri în pereții laterali. Vor servi la colectarea și scurgerea lichidului.
3. Vasul este fixat într-un recipient inoxidabil, sunt furnizate tuburi pentru lichid.

Odată finalizat, puteți testa dispozitivul. Este important să înțelegeți că spălarea cu ultrasunete a motorului nu poate fi efectuată în absența lichidului, deoarece tija de ferită va fi distrusă.

În timpul funcționării băii, este necesar să respectați măsurile de siguranță și să vă amintiți posibilitatea de șoc electric. De asemenea, nu puneți mâinile în lichid fără mănuși de cauciuc de protecție.

Care este rezultatul?

După cum puteți vedea, curățarea cu ultrasunete a pieselor motorului nu este doar o alternativă la metodele convenționale de curățare, ci și o soluție mai rațională și mai eficientă. Faptul este că în timpul procesului este important să curățați canalele înguste și elementele greu accesibile de murdărie și depuneri.

Ca rezultat, această abordare ne permite să obținem în continuare eficiența maximă a tuturor sistemelor de motoare. Cu alte cuvinte, curățarea de înaltă calitate a pieselor ca parte a reparațiilor înseamnă funcționarea stabilă a motorului cu ardere internă moduri diferite, precum și o centrală electrică general renovată.

Citeste si

Standuri pentru repararea motoarelor cu ardere internă: scop, caracteristici. Cerințe de bază pentru un stand de dezasamblare și asamblare, autoproducție

Curățarea cu ultrasunete este o metodă de curățare a suprafeței solidelor din lichidele de spălat, în care vibrațiile ultrasonice sunt introduse în lichid într-un fel sau altul. Utilizarea ultrasunetelor accelerează semnificativ procesul de curățare și îmbunătățește calitatea acestuia. În plus, în multe cazuri este posibilă înlocuirea solvenților inflamabili și toxici cu detergenți mai siguri fără a pierde calitatea curățării. Curățarea cu ultrasunete este utilizată în multe industrii, în repararea mașinilor și mecanismelor, în bijuterii și restaurare, în medicină etc. Curățarea are loc datorită acțiunii combinate a diferitelor efecte neliniare care apar în lichid sub influența vibrațiilor puternice cu ultrasunete. Aceste efecte sunt: ​​cavitația, fluxurile acustice, presiunea sonoră, efectul sonoro-capilar, dintre care cavitația joacă un rol decisiv. Bulele de cavitație, care pulsa și se prăbușesc în apropierea contaminanților, le distrug. Acest efect este cunoscut sub numele de eroziune prin cavitație.

Pentru curățarea cu ultrasunete, este important să selectați soluția de curățare corectă, astfel încât să dizolve sau să emulsioneze eficient contaminanții, în timp ce, dacă este posibil, să nu afecteze suprafața care este curățată în sine. Această din urmă împrejurare este deosebit de importantă, deoarece ultrasunetele accelerează de obicei semnificativ procesele fizice și chimice din lichide, iar un detergent agresiv poate deteriora rapid suprafața.
Curățarea cu ultrasunete nu trebuie utilizată atunci când rezistența la cavitație a suprafeței care este curățată este mai mică decât rezistența la contaminare.
De exemplu, la îndepărtarea foliilor arse din piesele de aluminiu, există o probabilitate mare de distrugere a pieselor în sine. Ar trebui să vă amintiți de la lecția de chimie de clasa a VII-a că aluminiul reacționează cu apa, eliberând hidrogen și hidroxid de aluminiu. Îl protejează peliculă de oxid. Care poate fi ușor distrus. Concentrația optimă a soluției de lucru este selectată experimental.
La curățare oțeluri înalt aliate De preferință clătiți cu apă distilată. Pentru neutralizarea reziduurilor alcaline, se recomandă spălarea cu o soluție slabă de acid citric. Concentrația soluției de lucru și a soluției de spălare se reglează cu un ionometru (pH-metru) sau hârtie de turnesol.

Poluarea și efectele asupra acestora
Din punctul de vedere al curățării cu ultrasunete, contaminanții diferă în trei moduri:
1. Rezistența la cavitație, adică capacitatea de a rezista la sarcini de microșoc.
2. Rezistenta la suprafata curatata, rezistenta la exfoliere.
3. Gradul de interacțiune cu lichidul de spălare, adică dacă și în ce măsură acest lichid este capabil să dizolve sau să emulsioneze contaminarea.
Contaminanții rezistenți la cavitație răspund bine la curățarea cu ultrasunete numai dacă sunt slab legați de suprafață sau interacționează cu soluția de curățare. Acestea sunt pete grase care pot fi spălate cu ușurință în soluții ușor alcaline. Acoperirile de lac sau vopsea, straturile de sol și de oxid sunt de obicei rezistente la cavitație și bine lipite de suprafață. Pentru curățarea cu ultrasunete a unor astfel de contaminanți, sunt necesare soluții destul de agresive, deoarece aici este posibil să se acționeze numai pe a treia dintre semnele enumerate.
Contaminanții rezistenți la cavitație (praf, substanțe organice poroase, produse de coroziune) sunt îndepărtați relativ ușor chiar și fără utilizarea de soluții speciale.

Când se folosește curățarea cu ultrasunete, ca lichid de curățare se utilizează atât apă plată, cât și soluții apoase de detergenți și solvenți organici. Alegerea produsului este determinată de tipul de contaminare și de proprietățile suprafeței care este curățată (vezi mai sus).
Dispozitive de curățare cu ultrasunete
Pentru curățarea cu ultrasunete, aveți nevoie de un recipient cu o soluție de curățare și o sursă de vibrații mecanice de frecvență ultrasonică, numită emițător de ultrasunete. Emițătorul poate fi suprafața traductorului cu ultrasunete, corpul recipientului sau chiar piesa care este curățată în sine. În ultimele cazuri, traductorul cu ultrasunete este atașat, respectiv, la carcasă sau la piesă.
Un traductor cu ultrasunete transformă vibrațiile electrice furnizate acestuia în vibrații mecanice de aceeași frecvență. Majoritatea instalațiilor folosesc frecvențe de la 18 la 44 kHz cu o intensitate de oscilație de 0,5 la 10 W/cm?. Limita superioară a intervalului de frecvență este determinată de mecanismul de formare și distrugere a bulelor de cavitație: la o frecvență foarte mare, bulele nu au timp să se prăbușească, ceea ce reduce efectul de micro-impact al cavitației.
Traductoarele pot fi magnetostrictive sau piezoceramice. Primele se remarcă prin dimensiunea și greutatea lor mare și eficiența semnificativ mai mică, dar pot atinge putere mare, de ordinul mai multor kilowați. Traductoarele piezoceramice sunt mai compacte, mai ușoare și mai economice, dar puterea lor, de regulă, nu este atât de mare - până la câteva sute de wați. Aceasta putere este insa suficienta pentru marea majoritate a aplicatiilor, in conditiile in care instalatiile mari folosesc mai multi emitatori deodata.
Cele mai cunoscute aparate sunt băile cu ultrasunete, instalații special concepute pentru curățarea cu ultrasunete. Convertizoarele din astfel de băi sunt de obicei fie încorporate în găuri din carcasă, fie atașate la carcasă, făcându-l un emițător, fie plasate în interior sub formă de module separate. Fiecare metodă are propriile sale avantaje și dezavantaje.
Module separate de traductoare ultrasonice (emițătoare) pot fi încorporate în liniile de producție unde este necesară curățarea rapidă și de înaltă calitate. Acesta este, de exemplu, utilizat pentru curățarea continuă a metalului laminat și a sârmei în diferite etape ale producției și utilizării acestora.
Sunt cunoscute traductoarele care sunt proiectate ca unelte de mână mici pentru curățarea precisă a suprafețelor complexe. Pentru curățarea plăcilor de circuite imprimate folosite în radioelectronica, cele mai bune rezultate (obținute experimental) se obțin dintr-o soluție de detergenți populari precum Mr. Muscle 30%, Farry 30% și apă. la curățarea în băi speciale, este indicat să încălziți soluția la o temperatură de +25-40 grade Celsius pe tot parcursul procesului.

Curățarea cu ultrasunete este o metodă de curățare a suprafeței solidelor bazată pe excitarea oscilațiilor de frecvență ultrasonică din soluția de curățare.
Baza științifică pentru crearea echipamentelor și dezvoltarea tehnologiei de curățare cu ultrasunete a fost pusă de lucrările în domeniul cavitației acustice, desfășurate la Institutul Acustic numit după academicianul N.N. Andreev sub conducerea profesorului L.D. Rosenberg.
Curățarea cu ultrasunete permite înlocuirea muncă manuală, accelerând astfel procesul de curățare, obțineți grad înalt curățenia suprafeței, eliminând practic utilizarea solvenților inflamabili și toxici.
Procesul de curățare cu ultrasunete este cauzat de o serie de fenomene care apar într-un câmp ultrasonic de mare intensitate: cavitația acustică, fluxurile acustice, presiunea radiației și efectul capilar sonic.
Cercetările au arătat că, în funcție de tipul de poluare, diferite procese joacă un rol predominant în curățare. Astfel, distrugerea contaminanților slab interconectați are loc în principal sub influența bulelor de cavitație pulsatorie (care nu se prăbușesc). La marginile peliculei contaminante, bule care pulsa, fac vibratii intense, depasesc fortele de aderenta ale peliculei la suprafata, patrund sub film, rup si dezlipesc. Presiunea radiației și efectul capilar sonic favorizează pătrunderea soluției de curățare în micropori, neregularități și canale oarbe. Curenții acustici accelerează îndepărtarea contaminanților de pe suprafață. Dacă contaminanții sunt legați ferm de suprafață, atunci pentru a le distruge și a le îndepărta de pe suprafață, este necesară prezența bulelor de cavitație care se prăbușesc, creând un efect de micro-impact asupra suprafeței.
Pentru a implementa modul de curățare cu ultrasunete necesar, este necesar să selectați valorile optime ale intensității ultrasunetelor și ale frecvenței vibrațiilor. Cu o frecvență tot mai mare, bula de cavitație nu ajunge la stadiul final de colaps, ceea ce reduce efectul de micro-impact al cavitației. O scădere excesivă a frecvenței duce la o creștere a nivelului de zgomot în aer și necesită o creștere a dimensiunilor emițătorului. Prin urmare, majoritatea instalațiilor industriale funcționează în intervalul 18-44 kiloherți.
O creștere a intensității ultrasunetelor peste o anumită limită duce la o creștere a valorii amplitudinii presiunii, iar bula de cavitație degenerează într-o bulă pulsatorie. La valori de intensitate scăzute, cavitația și toate efectele secundare care apar în lichid atunci când sunt introduse vibrații ultrasonice și determină eficiența curățării sunt slab exprimate. Intervalul de intensitate de operare este de 0,5-10 W/cm2.
Compoziția corectă a lichidului de spălare joacă un rol major în procesul de curățare. În acest caz, este necesar să se țină seama de proprietățile materialului piesei care urmează să fie curățată și de tipul de contaminare. Lichidul de spălare trebuie să intre în interacțiune chimică numai cu contaminanții de suprafață, dar nu și cu materialul produsului care este curățat. Proprietățile fizico-chimice ale lichidului au o influență semnificativă asupra apariției și dezvoltării unor fenomene specifice excitate de ultrasunete în soluțiile de spălare. Creșterea presiunii vaporilor în interiorul bulei reduce brusc intensitatea cavitației, prin urmare, de exemplu, utilizarea curățării cu ultrasunete solutii apoase mai eficient decât utilizarea solvenților organici.
În prezent, băi speciale au fost folosite ca dispozitive de curățare cu ultrasunete.

De reținut că este strict interzisă utilizarea substanțelor inflamabile și explozive ca soluție de curățare! Este permisă adăugarea lichidului de testare Favorit Test la soluțiile de spălare apoase Favorit Ultra pentru a îmbunătăți spălarea petelor persistente. În acest caz, soluția obținută prin amestecarea acestor două lichide devine neexplozivă. Totuși, în timpul depozitării compoziției utilizate obținute prin amestecarea acestor două lichide, are loc separarea. Bricheta Favorit Test, constând din solvenți organici, este colectată de sus într-un recipient și poate prezenta un pericol de incendiu. Dezinfectarea și sterilizarea instrumentelor medicale de stat Centrul de știință NIOPIK oferă o gamă largă de produse pentru dezinfecția și sterilizarea instrumentelor medicale. ÎN......

Pentru a curăța obiecte mici (piese, plăci de circuite, bijuterii, unelte), aveți nevoie de un dispozitiv format dintr-un recipient, un emițător și un bloc control electronic. Aceasta este o baie de curățare cu ultrasunete, care este un asistent indispensabil pentru inginerii electronici, tehnicienii de reparații auto și bijutieri. Dacă munca necesită spălarea unor piese sau obiecte mici, trebuie să cumpărați o baie cu ultrasunete sau să vă faceți una.

Ce este o baie cu ultrasunete

Ultrasunetele sunt sunet într-un interval mai mare decât poate percepe urechea umană. Utilizarea sa în stiinta moderna a dus la o serie de descoperiri fantastice. Una dintre ele este o baie cu ultrasunete care transformă magic lucrurile murdare în altele curate. Acest lucru are loc ca urmare a procesului de cavitație - formarea și prăbușirea multor bule de aer mici pe suprafața tratată. Microexplozia fiecărui balon este puternică; bula este capabilă să rupă o bucată de murdărie dintr-o piesă sau produs chiar și în cele mai inaccesibile locuri pentru impact fizic.

Părțile principale ale dispozitivului sunt un recipient cu un volum de 0,5 până la 30 de litri și un emițător pentru o baie cu ultrasunete, care funcționează în intervalul 20-40 kHz. Este situat sub fundul rezervorului de lucru și este controlat electronic. Principiul de funcționare al unității este simplu: umpleți baia cu apă, alcool sau alt lichid chimic activ, scufundați elementul care trebuie curățat în ea, porniți emițătorul pentru doar 2-3 minute. Nu vă veți crede ochilor: ca urmare a vibrațiilor ultrasonice, piesa va deveni mai curată decât nouă.

Pentru ce este?

Domeniul de aplicare al băii este mai larg decât vă puteți imagina. Unitățile cu ultrasunete mai mari sunt folosite în întreprinderi pentru a curăța piesele mari, uneltele și piesele de prelucrat. Există băi cu ultrasunete chiar și pentru spălarea rufelor, spălarea vaselor și prelucrarea legumelor. Un emițător de ultrasunete este încorporat în multe modele de mașini de spălat moderne. Căzile de uz casnic sunt adesea achiziționate pentru a spăla piese, plăci de circuite, duze și Bijuterii.

Pentru curatarea injectoarelor

Un injector este un mecanism care este o supapă electromagnetică simplă care măsoară alimentarea și atomizarea combustibilului (trebuie să facă acest lucru cât mai precis posibil). Este dificil să curățați duzele înfundate, dar o baie cu ultrasunete face față acestei sarcini. Dacă este necesar, injectorul cu duze este îndepărtat și spălat cu valuri la o frecvență blândă, repetând procedura de mai multe ori.

Pentru telefoane

Un telefon care a cazut in apa poate fi salvat prin spalarea placii de baza cu ultrasunete de o anumita frecventa. Pentru această procedură, serviciile tehnice folosesc și o baie de curățare menajeră. Tehnicianul va scoate placa, va scoate din ea părțile dăunătoare din contactul cu apa (cameră, difuzor, microfon), o va coborî în interiorul băii, o va umple cu o soluție specială și va porni dispozitivul pentru a funcționa la o anumită frecvență. Placa va fi curățată de bule de aer, iar funcționarea telefonului va fi restabilită.

Pentru spălarea pieselor

O baie cu ultrasunete poate fi folosită pentru a curăța optica, metalul și alte părți solide de murdărie, componente străine, urme de lipire sau șlefuire. Dispozitivul este utilizat pentru curățarea componentelor și părților echipamentelor de birou (excelent pentru spălarea capetelor de imprimantă, mărind durata de viață a acestora). Producătorii de bijuterii apreciază foarte mult o baie cu ultrasunete. Chiar și articolele care sunt foarte murdare în timpul purtării devin absolut curate după câteva minute de tratament.

Avantaje

Curățarea cu ultrasunete a produselor poate fi preferabilă curățării mecanice. Uneori devine singura oportunitate de a curăța o parte murdară cu urme de coroziune. Iată principalele avantaje ale utilizării unei băi cu ultrasunete:

• Procesarea articolului care este spălat nu necesită mult timp.
• Nu este nevoie să faceți eforturi fizice pentru a îndepărta mecanic murdăria și rugina.
• Un efect excelent este obținut în locurile cele mai inaccesibile (valurile nu cunosc bariere).
• Ultrasunetele curata obiectele cu atentie, fara a lasa zgarieturi sau alte defecte la suprafata.
• Procedura poate înlocui nu numai spălarea, ci și lustruirea ușoară.

Cum se utilizează

O recomandare evidentă, dar extrem de importantă: înainte de a folosi o baie cu ultrasunete, asigurați-vă că citiți instrucțiunile pentru aceasta! Pentru a curăța o piesă sau un produs de murdărie, urme de coroziune și calcar, utilizați apă de la robinet, apă de puț, apă distilată, alcool, soluție de săpun și unele tipuri de solvenți. În timpul funcționării băii, se aude clar un bâzâit, iar pe suprafața obiectelor scufundate apar multe bule. Pașii tăi pentru întreținerea unității sunt simpli:

• Deschideți capacul și umpleți recipientul de lucru cu lichidul selectat.
• Așezați piesele sau produsele astfel încât să fie complet acoperite cu apă.
• Verificați nivelul lichidului; acesta nu trebuie să depășească marcajul special.
• Închideți capacul, conectați dispozitivul la sursă energie electrica.
• Apăsați butonul „start”; la majoritatea modelelor de baie, timpul standard de funcționare va fi de 180 de secunde.
• Dacă este necesar, porniți din nou dispozitivul. Pentru a asigura o curățare uniformă, piesele din interiorul căzii trebuie răsturnate.
• Dacă este necesar, puteți începe prin creșterea duratei de funcționare sau a razei de acțiune a emițătorului de ultrasunete.
• Când procesul este finalizat, deconectați baia și scurgeți apa. Nu uitați să uscați recipientul și apoi să depozitați dispozitivul.
• Tratați dispozitivul cu grijă; repararea unei băi cu ultrasunete este o sarcină dificilă și nu întotdeauna posibilă.

Baie cu ultrasunete DIY

Pe baza propriilor nevoi, meseriașii pricepuți fac adesea ei înșiși o baie de curățare. Pe paginile de internet ale blogurilor și canalelor lor video, își împărtășesc cu generozitate schemele și evoluțiile. Având abilități de bază în lucrul cu un fier de lipit, vă puteți face propria placă - centrul creierului dispozitivului de curățare, asamblați un circuit electric conform diagramei, inclusiv un emițător în el. Astfel vei primi o baie cu ultrasunete care corespunde nevoilor tale. Iată de ce vei avea nevoie pentru asta:

• placa realizata dupa un design dovedit;
• recipient ușor din oțel inoxidabil (cratiță, vas, lighean) cu o capacitate de 0,5-1 l;
• suport pentru container (puteți folosi o bucată de țeavă de canalizare din plastic);
• sursa de alimentare de 12 volti;
• tijă de ferită;
• emițător de unde ultrasonice;
• adeziv epoxidic pentru montarea emițătorului.

Pentru a vă asigura că undele ultrasonice trec în recipient, lipiți emițătorul pe vas strict în centru, folosind adeziv epoxidic. Este necesară o tijă de ferită pentru a face un sufocare. Înfășurați două duzini de spire de sârmă de cupru (1 mm grosime) în jurul acestuia. Conform diagramei, asamblați părțile electronice și electrice ale dispozitivului. Așezați structura pe suport, întărind „umplerea” electronică din interior. Testează-ți baia de casă folosind folie de ciocolată. Sub influența ultrasunetelor, folia din baie este distrusă literalmente în fața ochilor noștri.

Lichid pentru baie cu ultrasunete

Apa distilată este cel mai bun lichid pentru prelucrarea blândă a obiectelor. Dar în prezența unei contaminări severe sau atunci când este nevoie de un rezultat rapid, se folosesc aditivi activi și chiar compuși chimici agresivi. Pentru a curăța argintul, aurul și optica, adăugați până la 10% soluție de curățare a geamurilor în apă. Plăcile de circuite ale telefoanelor care au fost în apă sunt „scăldate” în alcool etilic sau benzină „galoș”. Fiecare maestru are propria sa rețetă preferată, orice opțiune este subiect de dezbatere și preferință personală.

Este important să înțelegeți că, deși lichidele inflamabile sunt folosite în băile cu ultrasunete, acestea sunt periculoase. Când emițătorul de ultrasunete funcționează, unitatea poate avea o temperatură nesigură, iar vaporii de solvenți, benzină și alcool, atunci când funcționează fără hotă, se concentrează lângă dispozitivul fierbinte. Prin urmare, producătorii nu recomandă categoric utilizarea amestecurilor inflamabile ca soluție de lucru. Această regulă este foarte des încălcată de stăpâni. Atenție!

Reparație

Dezasamblați cada care nu funcționează, verificați contactele și conexiunile și verificați detaliile. Dacă emițătorul de ultrasunete se defectează, acesta trebuie înlocuit. În acest caz, costul reparației poate fi comparabil cu achiziționarea unui dispozitiv nou. Daca baia cu ultrasunete este in garantie, carcasa nu se poate deschide, cauta un atelier de garantie care produce aparatele a acestui brand, și încredințați reparația unor profesioniști.

Cum să alegi o baie cu ultrasunete

Dacă dispozitivele de casă nu sunt treaba ta și te decizi să cumperi o baie cu ultrasunete pentru uz casnic, ai o alegere importantă de făcut. În cataloagele magazinelor online puteți găsi zeci de unități de diferite dimensiuni, putere și costuri. Înainte de a comanda o baie de curățare, decideți cât de mare ar trebui să fie. Dacă trebuie să procesați obiecte mici, piese mici, plăci de circuite, este suficient un volum de până la un litru. Pentru injectoare auto, instrumente medicale, piese și ansambluri mai mari, capacitatea ar trebui să fie de 1,5-2 litri.

Materialul recipientului de lucru al dispozitivului este oțel inoxidabil. Numai că permite undelor ultrasonice să pătrundă liber în lichid și să afecteze obiectul care este curățat. Este mai bine să luați o unitate cu un vas mai adânc decât una cu unul puțin adânc, dar lat. Cu toate acestea, luați în considerare dimensiunea articolelor care vor fi spălate. Ar trebui să fie complet scufundate în baie. Un recipient care nu are dimensiunea potrivită poate necesita mai mult lichid, ceea ce este neeconomic.