Ультразвукова мийка: принцип роботи, переваги використання та поради щодо вибору. Чи можливе чищення обличчя ультразвуком у домашній обстановці? Чи може ультразвукове очищення пошкодити мої деталі

Дозволяє швидко та якісно обробити найрізноманітніші деталі, видалити найміцніші забруднення, замінити дорогі та небезпечні розчинники та механізувати процес очищення.

При повідомленні рідини ультразвукових коливань у ній виникають змінні тиски, що змінюються із частотою збудливого поля. Наявність у рідині розчинених газів призводить до того, щоб під час негативного напівперіоду коливань, коли на рідину діє розтягуюча напруга, у цій рідині утворюються та збільшуються розриви у вигляді газових бульбашок. У ці бульбашки можуть всмоктуватися забруднення з мікротріщин та мікропор матеріалу. Під дією стискаючих напруг під час позитивного напівперіоду тисків, бульбашки захлопуються. До моменту захлопування бульбашок на них діє тиск рідини, що досягає декількох тисяч атмосфер, тому захлопування бульбашки супроводжується утворенням потужної ударної хвилі. Такий процес утворення та захлопування бульбашок у рідині називається кавітацією. Зазвичай кавітація виникає поверхні деталі. Ударна хвиля подрібнює забруднення та переміщає їх у миючий розчин (див. рис. 1.10).

Мал. 1.10. Схема всмоктування забруднень з мікротріщин поверхні в зростаючу газову бульбашку.

Відокремлені частинки забруднень захоплюються бульбашками і виринають на поверхню (рис. 1.11).

Мал. 1.11. Ультразвукове очищення

Ультразвукова хвиля рідини характеризується звуковим тиском P зв. та інтенсивністю коливань I. Звуковий тиск визначають за формулою:

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

де p m = . C.  .  - амплітуда звукового тиску,

 . C - хвильовий опір,

 - амплітуда коливань,

 - частота.

З підвищенням звукового тиску до оптимальної величини зростає кількість газових бульбашок рідини відповідно збільшується обсяг кавітаційної області. В ультразвукових установках для очищення звуковий тиск на межі “випромінювач-рідина” лежить у межах 0,2÷0,14 МПа.

Під інтенсивністю ультразвукових коливань на практиці приймають потужність, що припадає на одиницю площі випромінювача:

1,5÷3 Вт/см 2 - водні розчини,

0,5÷1 Вт/см 2 – органічні розчини.

Кавітаційне руйнування досягає максимуму тоді, коли час захлопування бульбашок дорівнює напівперіоду коливань. На утворення та зростання кавітаційних бульбашок впливають в'язкість рідини, частота коливань, статичний тиск та температура. Кавітаційний пухирець може утворитися, якщо його радіус менше деякого критичного радіусу, що відповідає певному гідростатичному тиску.

Частота ультразвукових коливань лежить у межах від 16 Гц до 44 кГц.

Якщо частота коливань низька, то утворюються більші бульбашки з малою амплітудою пульсації. Частина просто спливає на поверхню рідини. Ультразвук низької частоти гірше розповсюджується через поглинання, тому якісний процес очищення йде в області, близькій до джерела. При низькій частоті недостатньо добре очищаються мікротріщини, розміри яких менші за довжину хвилі ультразвуку.

Підвищення частоти коливань призводить до зменшення розмірів газових бульбашок і, отже, зменшення інтенсивності ударних хвиль при одній і тій же потужності установки. Для запуску кавітаційного процесу зі збільшеною частотою потрібна більша інтенсивність коливань. Зростання частоти ультразвукової установки очищення призводить зазвичай до зниження ККД установки. Тим не менш, підвищення частоти ультразвуку має ряд позитивних сторін:

Очищення здійснюється гідрострумами при значно меншій вібрації деталі;

Щільність ультразвукової енергії збільшується пропорційно до квадрата частоти, що дозволяє вводити в розчин великі інтенсивності або при постійній інтенсивності зменшувати амплітуду коливань;

Зі збільшенням частоти збільшується величина енергії ультразвуку, що поглинається.

Внаслідок поглинання енергії більш високої густини частинки масел, жирів, флюсів і т.п. забруднень поверхні деталі нагріваючись, стають більш рідкими і легко розчиняються в очищувальній рідині. Вода (як основа миючого розчину) не нагрівається;

Зі збільшенням частоти зменшується довжина хвилі, що сприяє більш ретельному очищенню дрібних отворів;

При коливаннях ультразвуку досить високої частоти (40 кГц) ультразвукова хвиля поширюється з меншим поглинанням і діє ефективно навіть великій відстані джерела;

Значно зменшуються габарити та маса ультразвукових генераторів та перетворювачів;

Зменшується небезпека ерозійного руйнування поверхні деталі, що очищається.

В'язкість рідини при ультразвуковій очистці впливає втрати енергії і ударний тиск. Збільшення в'язкості рідини підвищує втрати на в'язке тертя, проте час захлопування бульбашки при цьому скорочується, отже, збільшується сила ударної хвилі. Технічне протиріччя.

Температура неоднозначно впливає на процес ультразвукового очищення. Підвищення температури активізує миюче середовище, підвищує її розчинну здатність. Але при цьому зменшується в'язкість розчину та збільшується тиск парогазової суміші, що значно знижує стійкість кавітаційного процесу. Тут ми знову стикаємося із ситуацієютехнічного протиріччя.

Інженерний підхід до вирішення цієї суперечності полягає в оптимізації температури (в'язкості) розчину залежно від характеру та виду забруднень. Для очищення деталей від хімічно активних забруднень слід підвищувати температуру, а видалення погано розчинних забруднень потрібно вибирати таку температуру, що створює умови оптимальної кавітаційної ерозії.

Лужні розчини 40÷60ºС,

Трихлоретан 38÷40ºС,

Водні емульсії 21÷37ºС.

Крім кавітаційного диспергування забруднень, позитивне значення для очищення мають акустичні течії рідини, тобто. вихрові потоки, що утворюються в озвученій рідині у місцях її неоднорідностей або на межі розділу "рідина-тверде тіло". Високий рівень збудження рідини в шарі, що межує з поверхнею деталі, зменшує товщину дифузійного шару, утвореного продуктами реакції миючого розчину із забрудненнями.

Середовища ультразвукового очищення

Очищення проводять у водних миючих розчинниках, емульсіях, кислих розчинах. При використанні лужних розчинів можна значно зменшити температуру та концентрацію лужних компонентів, а якість очищення залишиться високою. При цьому зменшується вплив на деталь, що травить. До складу лужних розчинів входять найчастіше каустична сода (NaOH), кальцинована сода (Na 3 CO 3), тринатрійфосфат (Na 3 PO 4 . 12H 2 O), рідке скло (Na 2 O . SiO 2), аніоноактивні та неіоногенні ПАР ( сульфанол, тинол).

ПАР значно підвищують кавітаційну ерозію, тобто. інтенсифікують процес очищення Однак, небезпека кавітаційного руйнування поверхні матеріалу при додаванні ПАР також збільшується. Зниження поверхневого натягу у присутності ПАР призводить до збільшення кількості бульбашок в одиниці об'єму. У цьому ПАР знижує міцність поверхні деталі (технічне протиріччя).

Для запобігання ерозії металів необхідно вибирати оптимальні концентрації ПАР, мінімальну тривалість процесу та розташовувати деталі подалі від випромінювача (інженерне рішення).

Очищення ультразвуком в органічних розчинниках застосовують тоді, коли очищення в лужних розчинниках може призвести до корозії матеріалу або утворення пасивної плівки, а також, якщо необхідно скоротити час сушіння. Найбільш зручними є хлоровані розчинники із високою хімічною активністю; вони розчиняють різні забруднення і безпечні в експлуатації.

Хлоровані розчинники можна застосовувати у чистому вигляді та у складі азеотропних сумішей (переганяються без зміни складу). Наприклад, суміші фреону-113, фреону-30. Азеотропні суміші розчинників реагують із багатьма забрудненнями, при цьому ефективність очищення збільшується.

Для ультразвукового очищення застосовують також бензин, ацетон, спирти, спиртобензинові суміші.

Для ультразвукового травлення деталей під час очищення від оксидів застосовують концентровані кислі розчини (див. таблицю 1.6).

Таблиця 1.6.

Склад розчинів ( масові частки) та режими ультразвукового травлення

Способи керування процесом ультразвукового очищення .

Зміна тиску рідини. Спосіб реалізується у вигляді створення вакууму або навпаки надлишкового тиску. При вакуумуванні рідини полегшується утворення кавітації. Надлишковий тиск підвищує ерозійну руйнацію, зсуває максимум кавітаційної ерозії в зону великих звукових тисків, впливає характер акустичних течій.

Накладення електричного чи магнітного полів на миюче середовище.При електрохімічному ультразвуковому очищенні кавітаційна область може бути локалізована безпосередньо у оброблюваної деталі; бульбашки газів, що виділяються на електродах, сприяють руйнуванню плівок забруднень; зменшується змочуваність олією поляризованої поверхні деталі.

Накладення на область кавітації магнітного поля викликає рух газових бульбашок, що мають негативний поверхневий заряд, що збільшує кавітаційну ерозію деталей.

Введення абразивних частинок у миючий розчин.Тверді частки абразиву беруть участь у механічному відділенні забруднень та стимулюють утворення кавітаційних бульбашок, оскільки порушують суцільність рідини.

Ультразвукове миття - це прилад, призначений для очищення різних предметів, виконаних з металів і пластмас, як від жирових, так і від інших забруднень. Робота такого пристрою полягає в застосуванні ефекту кавітації. Що таке цей очисний прилад? Який принцип його дії? У чому полягає перевага очищення ультразвуком? У яких сферах застосовується ультразвукове миття? Відповіді на ці та інші питання наведені у статті нижче.

Принцип дії ультразвукового миття

Для того щоб очистити предмети в ультразвуковій мийці, потрібно просто занурити їх у чашу з водою, в яку вже додано спеціальний миючий засіб, та включити прилад.

В основі роботи очисного пристрою лежить ефект кавітації, коли в рідині за короткий проміжок часу утворюються і руйнуються мільйони дрібних бульбашок повітря. Цей процес відбувається внаслідок чергування хвиль низького та високого тискупід впливом ультразвуку. Повітряні бульбашки, стикаючись з поверхнею предметів, що обробляються, розриваються, створюючи безліч маленьких ударних хвиль. Завдяки цьому відбувається глибоке очищення інструментів, яке може забезпечити тільки ультразвукове миття.

Інструкція з використання приладу каже, що обсяг занурених у чашу предметів має становити від 30 до 70 відсотків її ємності. Це забезпечить найбільшу ефективністьроботи пристрою.

Що являє собою ультразвукове миття? З яких частин вона складається? Про це нижче.

Пристрій ультразвукового миття

Чаша миття найчастіше виконана з такого матеріалу, як нержавіюча сталь.

На стінках та дні пристрою розміщені (випромінювачі). З встановленого подається змінний струм необхідної частоти. Він уловлюється випромінювачами і перетворюється на механічні коливання. Від способу їх розташування залежать розміри, якими матиме ультразвукове миття.

Схема розміщення таких перетворювачів усередині конструкції миття може бути різною. Існують два варіанти розташування:

• У спеціальних отворах у корпусі. Таке розміщення перетворювачів можливе лише в ультразвукових приладах невеликих розмірів.
• Відокремленими модулями. При такому варіанті розташування стає можливим виробництвомийок великих розмірів.

Чищення ультразвуком вигідно відрізняється від процесу звичайного миття. Докладніше про це - у розділі нижче.

Переваги ультразвукового миття

Видалення забруднень з виробів з використанням ультразвуку має низку переваг.

Головна перевага – це можливість очищати предмети складних форм. Видалити бруд з порожнин, отворів та інших важкодоступних місць можна за допомогою такого приладу, як ультразвукова мийка.

Рекомендується використовувати манікюрні інструменти та інші заточені вироби. Завдяки ефекту кавітації після видалення бруду вони не затупляться, адже за такого способу очищення виключена поява механічних пошкоджень. Крім цього, ультразвукова мийка для інструментів забезпечить їхню дезінфекцію.

Ще однією перевагою такого способу очищення є швидкість процесу за його високої ефективності. Видалити забруднення з предметів можна лише за кілька хвилин. При цьому підсумковий результат буде якіснішим у порівнянні зі звичайним миттям.

Сфер застосування ультразвукових мийок досить багато. Докладніше про це – у наступному розділі.

Де застосовують ультразвукові мийки?

Широко поширене використання ультразвукових мийок у медицині. Вони ефективно очищають від різного видузабруднень інструменти та інвентар. З їх дезінфекцією та передстерилізаційною обробкою також чудово впорається ультразвукова мийка.

Для манікюрних інструментів такий очисний пристрій просто незамінний. Адже він ефективно видаляє забруднення. При цьому інструменти залишаються гострими. Також здійснює їхню дезінфекцію.

Ще одна сфера застосування таких мийок - це станції технічного обслуговування. За допомогою ультразвукового пристрою можна видаляти забруднення з форсунок, деталей карбюраторів та інших автомобільних запчастин.

Також ультразвукове миття може бути використане для очищення ювелірних виробів або годинникових механізмів. Ще однією сферою застосування такого пристрою є харчова промисловість, коли необхідно утримувати в чистоті та дезінфікувати пластикові контейнери та ящики.

Як вибрати ультразвукове миття?

При виборі такого пристрою слід врахувати габарити предметів, які чистяться. Рекомендується набувати миття більшого розміру, щоб уникнути перевантаження.

Обов'язково слід звернути увагу на наявність модуля обігріву. Якщо основним завданням ультразвукового миття буде просто звільнення від бруду, рекомендується придбати пристрій, який використовує в процесі роботи теплу рідину. А якщо потрібна ще й додаткова дезінфекція інструментів – тоді варто зупинити свій вибір на мийці без функції нагрівання. Адже засоби для знезараження стають неефективними за температури вище сорока градусів.

Висновок

Ультразвукове миття - це пристрій для ефективного очищення різних виробів з металів та пластмас. Робота цього приладу ґрунтується на ефекті кавітації, який досягається шляхом використання ультразвуку. Таке очищення предметів має низку переваг: можливість якісного миття виробів складних форм, швидкість процесу за його високої ефективності, виключена поява механічних пошкоджень інструментів. Ультразвукові мийки застосовують у медицині, харчової промисловості, на станціях технічного обслуговування та інших областях.

Не завжди звичайними способами очищення поверхонь і деталей двигуна вдається видалити всі забруднення, особливо з важкодоступних місць. Для максимальної ефективностісьогодні застосовується ультразвукове миття двигуна.

Загалом ультразвукове очищення – процедура, під час якої для видалення забруднень застосовується ультразвук. Ультразвук – механічна вібрація із частотою понад 20 тис. герц. Тобто вище за ту, яку сприймає людське вухо. Очищення за допомогою ультразвуку застосовується у багатьох сферах: ремонт машин, ювелірна справа, побут і т.д.

Читайте у цій статті

Що таке ультразвукове очищення двигуна

Суть цього способу полягає в тому, що предмет, що очищається (у випадку з йдетьсяпро деталі двигуна) міститься в ємність з рідиною. Як така рідина може бути просто вода або розчин миючого засобу.

Потім через рідину пропускають ультразвук. У рідині виникає ефект кавітації, акустичний перебіг, звуковий тиск та звукокапілярний ефект, що у сумі дає кавітаційну ерозію. Така ерозія простими словамиозначає руйнування забруднень.

Головну роль у очищенні грає кавітація, яка зовні вигладить як кипіння за рахунок пароутворення та миттєвої конденсації з виникненням безлічі бульбашок. Коливання виникають за рахунок перетворення перетворювачем електричного струму на механічні коливання такої самої частоти.

Перетворювачі бувають різних типів. Вони можуть поміщатися як у саму ванну, так і кріпитися на її стінках або навіть на поверхні деталі, що очищається. Також існують спеціальні прилади невеликих розмірів для точного очищення поверхні дрібних деталей.

Таким чином, стає ясно, що ультразвукове чищення деталей двигуна допомагає видалити застарілі забруднення там, куди просто не дістанеться той чи інший механічний засіб. Наприклад, різні отвори та канали. Крім того, немає небезпеки механічного пошкодження деталі або її окремих елементів.

Переваги ультразвукового очищення двигуна полягають у тому, що:

• Гарантовано очищається деталь з будь-яких матеріалів, будь-якої форми та конфігурації, канали, внутрішні порожнини;
• Легко видаляється не тільки нагар і хімічні відкладення, а й;
• Заощаджується час, який зазвичай витрачається на миття звичайним способом;
• Відзначено помітну економію на витраті миючих засобів;
• Постійна участь людини не потрібна, досить просто запустити роботу ванни;
• Після ультразвукового миття деталі двигуна не потребують додаткового очищення. У крайньому випадку доведеться стерти залишки забруднень за допомогою ганчірки або м'якої щітки (пензлика).

Як зробити ультразвукову ванну своїми руками

Виготовити ванну для ультразвукового очищення не так вже й складно. Для цього будуть потрібні навички роботи з паяльником, вміння збирати електричні схеми та деякі матеріали.

Витрати при цьому будуть мінімальними, тому багато компонентів можна знайти серед радіоелектронного мотлоху. Отже, знадобляться:

• Схема, яку можна легко знайти у мережі Інтернет;
• Ємність із нержавіючої сталі, що грає роль каркасу для ванни. Обсяг її може бути будь-яким. Все залежить від розмірів деталей, які передбачається очистити;
• Посудина з кераміки або порцеляни, в яку і будуть занурюватися предмети, що очищаються;
• Котушка з феритовим стрижнем і маленька пластмасова або скляна трубка;
• Круглі магніти. Зазвичай його знімають із старих динаміків;
• Насос для нагнітання рідини у ванну;
• Імпульсний трансформатор підвищення напруги. Його можна видобути з надр старого телевізора чи комп'ютера.

1. На початковому етапі виконується виготовлення випромінювача ультразвуку. Для цього потрібно намотати котушку на трубку так, щоб феритовий стрижень залишався вільним і на нього надівається магніт.
2. У дні керамічної або порцелянової посудини свердляться отвори для кріплення отриманого випромінювача. Також отвори свердляться у бокових стінках. Вони будуть служити для набору та зливу рідини.
3. Посудина фіксується в нержавіючій ємності, підводяться трубки для рідини.

Після закінчення можна випробувати прилад. При цьому важливо розуміти, що ультразвукова мийка двигуна не може проводитися без рідини, так як руйнується феритовий стрижень.

Під час роботи ванни необхідно дотримуватися техніки безпеки, пам'ятати про ймовірність ураження електричним струмом. Також не можна опускати у рідину руки без захисних гумових рукавичок.

Що в результаті

Як видно, ультразвукове чищення деталей двигуна є не просто альтернативою звичним способам очищення, а й більш раціональним та ефективним рішенням. Справа в тому, що під час важливо очистити вузькі канали та важкодоступні елементи від забруднень та відкладень.

В результаті такий підхід дозволяє надалі досягти максимальної ефективності від усіх систем двигуна. Іншими словами, якісне очищення деталей у рамках ремонту означає стабільність роботи ДВЗ на різних режимах, а також загальна відремонтована силова установка.

Читайте також

Стенди для ремонту двигуна внутрішнього згоряння: призначення, особливості. Основні вимоги до розбирально-складального стенду, самостійне виготовлення

Ультразвукове очищення - спосіб очищення поверхні твердих тіл у миючих рідинах, при якому рідина тим чи іншим способом вводяться ультразвукові коливання. Застосування ультразвуку зазвичай значно прискорює процес очищення та підвищує його якість. Крім того, у багатьох випадках вдається замінити вогненебезпечні та токсичні розчинники на безпечніші миючі речовини без втрати якості очищення. Ультразвукове очищення знаходить застосування в багатьох галузях промисловості, при ремонті машин і механізмів, в ювелірній та реставраційній справі, в медицині тощо. буд. Ці ефекти: кавітація, акустичні течії, звуковий тиск, звукокапілярний ефект, у тому числі кавітація грає вирішальну роль. Кавітаційні бульбашки, пульсуючи і плескаючись поблизу забруднень, руйнують їх. Цей ефект відомий як кавітаційна ерозія.

Для ультразвукового очищення важливий правильний підбір миючого розчину, щоб він ефективно розчиняв або емульгував забруднюючі речовини, при цьому по можливості не впливаючи на саму поверхню, що очищається. Остання обставина особливо важлива, оскільки ультразвук зазвичай значно прискорює фізико-хімічні процеси в рідинах, і агресивна миюча речовина може швидко пошкодити поверхню.
Ультразвукове очищення не слід застосовувати, коли кавітаційна стійкість поверхні, що очищається менше, ніж стійкість забруднення.
Наприклад, при видаленні пригарних плівок із алюмінієвих деталей велика ймовірність руйнування самих деталей. Слід пам'ятати з уроку хімії 7 клас, що алюміній взаємодіє з водою, виділенням водню, і гідроксиду алюмінію. Його захищає оксидна плівка. Яка легко може бути зруйнована. Оптимальну концентрацію робочого розчину підбирають експериментально.
При чищенні високолегованих сталейбажано промивання у дистильованій воді. Для нейтралізації лужних залишків рекомендується промивання слабким розчином лимонної кислоти. Концентрацію робочого і промивного розчину коригують іонометром (рН - метр) або лакмусовим папером.

Забруднення та впливу на них
З точки зору ультразвукового очищення забруднення розрізняються за трьома ознаками:
1. Кавітаційна стійкість, тобто здатність витримувати мікроударні навантаження.
2. Міцність зв'язку з поверхнею, що очищається, опірність до відшаровування.
3. Ступінь взаємодії з миючою рідиною, тобто чи здатна і наскільки здатна ця рідина розчиняти або емульгувати забруднення.
Кавітаційно-стійкі забруднення добре піддаються ультразвуковій очистці тільки якщо вони слабо пов'язані з поверхнею або взаємодіють з миючим розчином. Такими є жирові забруднення, які добре відмиваються в слаболужних розчинах. Покриття з лаку або фарби, окалина, окисні плівки зазвичай стійкі до кавітації і добре пов'язані з поверхнею. Для ультразвукового очищення від таких забруднень потрібні досить агресивні розчини, тому що тут можлива дія лише за третьою з перелічених ознак.
Кавітаційно-нестійкі забруднення (пил, пориста органіка, продукти корозії) відносно легко видаляються навіть без застосування спеціальних розчинів.

При ультразвуковій очистці як мийну рідину застосовують як просту воду, так і водні розчини миючих засобів та органічні розчинники. Вибір засобу визначається видом забруднень і властивостями поверхні, що очищається (див. вище).
Пристрої для ультразвукового очищення
Для ультразвукового очищення потрібна ємність з миючим розчином і джерело механічних коливань ультразвукової частоти, що називається ультразвуковим випромінювачем. Як випромінювач може виступати поверхня ультразвукового перетворювача, корпус ємності і навіть сама деталь, що очищається. В останніх випадках ультразвуковий перетворювач прикріплюється відповідно до корпусу або до деталі.
Ультразвуковий перетворювач перетворює електричні коливання, що подаються на нього, в механічні такої ж частоти. У більшості установок використовуються частоти від 18 до 44 кГц з інтенсивністю коливань від 0,5 до 10 Вт/см. Верхня межа частотного діапазону обумовлена ​​механізмом утворення та руйнування кавітаційних бульбашок: при дуже великій частоті бульбашки не встигають захлопуватися, що знижує мікроударну дію кавітації.
Перетворювачі можуть бути магнітострикційні або п'єзокерамічні. Перші відрізняються великими розмірами та масою, значно нижчою ККД, проте дозволяють досягати великої потужності, близько кількох кіловат. П'єзокерамічні перетворювачі компактніші, легші, економічніші, але потужність їх, як правило, не така велика - до декількох сотень ват. Така потужність, втім, достатня для більшості застосування, враховуючи, що у великих установках використовуються відразу кілька випромінювачів.
Найбільш відомі пристрої – це ультразвукові ванни, установки спеціально призначені для ультразвукового очищення. Перетворювачі в таких ваннах, як правило, або вбудовуються в отвори в корпусі, або кріпляться до корпусу, роблячи його випромінювачем, або поміщаються всередину у вигляді окремих модулів. Кожен спосіб має свої переваги та недоліки.
Окремі модулі ультразвукових перетворювачів (випромінювачів) можуть вбудовуватися в технологічні лінії, де потрібне швидке та якісне очищення. Так, наприклад, надходять для безперервного очищення металевого прокату та дроту на різних стадіях їх виробництва та використання.
Відомі перетворювачі, виконані у вигляді невеликих ручних інструментів для точного очищення складних поверхонь. Для очищення друкованих плат, що застосовуються в радіоелектроніці, найкращі показники (отримані експерементальним шляхом) має розчин з популярних миючих засобів таких як містер м'язів 30%, феррі 30% і вода. при очищенні в спеціальних ваннах бажано проводити підігрів розчину до температури +25-40 градусів цельсію протягом усього процесу.

Ультразвукове очищення - спосіб очищення поверхні твердих тіл, заснований на збудженні в миючому розчині коливань ультразвукової частоти
Наукову основу для створення апаратури та розробки технології ультразвукового очищення заклали роботи в галузі акустичної кавітації, що проводилися в «Акустичному інституті імені академіка М.М.Андрєєва» під керівництвом професора Л.Д.Розенберга.
Ультразвукове очищення дозволяє замінити ручна праця, прискоривши цим процес очищення, отримати високий ступіньчистоти поверхні, практично виключити використання пожежонебезпечних та токсичних розчинників.
Процес ультразвукового очищення обумовлений низкою явищ, що виникають в ультразвуковому полі високої інтенсивності: акустичною кавітацією, акустичною течією, радіаційним тиском, звукокапілярним ефектом.
Дослідження показали, що залежно від виду забруднення переважну роль очищенні грають різні процеси. Так, руйнування слабо взаємопов'язаних забруднень відбувається, в основному, під дією пульсуючих (незахлопывающихся) кавітаційних бульбашок. На краях плівки забруднень пульсуючі бульбашки, здійснюючи інтенсивні коливання, долають сили зчеплення плівки з поверхнею, проникають під плівку, розривають та відшаровують її. Радіаційний тиск і звукокапілярний ефект сприяють проникненню миючого розчину в мікропори, нерівності та глухі канали. Акустичні течії здійснюють прискорене видалення забруднень із поверхні. Якщо ж забруднення міцно пов'язані з поверхнею, то для їх руйнування і видалення з поверхні необхідна наявність кавітаційних бульбашок, що захлопуються, створюють мікроударний вплив на поверхню.
Для здійснення необхідного режиму ультразвукового очищення необхідний вибір оптимальних значень інтенсивності ультразвуку та частоти коливань. З підвищенням частоти кавітаційний пляшечку не досягає кінцевої стадії захлопування, що знижує мікроударну дію кавітації. Надмірне зниження частоти призводить до збільшення рівня повітряного шуму і вимагає збільшення габаритів випромінювача. Тому більшість промислових установок працює в діапазоні 18-44 кілогерці.
Підвищення інтенсивності ультразвуку понад певну межу призводить до збільшення амплітудного значення тиску, і кавітаційний пухирець вироджується в пульсуючий. При малих значеннях інтенсивності слабо виражена кавітація та всі вторинні ефекти, що виникають у рідині при введенні ультразвукових коливань та визначають ефективність очищення. Робочий інтервал інтенсивності становить 0,5-10 Вт/см2.
Велику роль у процесі очищення грає правильно підібраний склад миючої рідини. При цьому необхідно враховувати властивості матеріалу деталі, що очищається, і вид забруднень. Миюча рідина повинна вступати в хімічну взаємодію тільки з поверхневими забрудненнями, але не з матеріалом виробу, що очищається. Істотний вплив на протікання та розвиток у миючих розчинах специфічних явищ, що збуджуються ультразвуком, мають фізико-хімічні властивості рідини. Підвищення пружності пари всередині бульбашки різко знижує інтенсивність кавітації, тому, наприклад, застосування для ультразвукового очищення водних розчинівефективніше, ніж застосування органічних розчинників.
В даний час як пристрої ультразвукового очищення знайшли застосування спеціальні ванни.

Слід пам'ятати, що категорично забороняється використовувати як миючий розчин легкозаймисті та вибухонебезпечні речовини! Допускається додавання до водних миючих розчинів «Фаворит Ультра» тестової рідини «Фаворит Тест» для покращення відмивання стійких забруднень. При цьому розчин отриманий змішуванням цих двох рідин стає невибухонебезпечним. Однак у процесі зберігання відпрацьованого складу отриманого змішуванням цих двох рідин відбувається розшарування. Більш легкий «Фаворит Тест», що складається з органічних розчинників, збирається в ємності зверху і може становити загрозу займання. Дезінфекція та стерилізація медичних інструментів Державний науковий центр«НДОПІК» пропонує широкий спектр препаратів для дезінфекції та стерилізації медичних інструментів. В......

Для очищення невеликих предметів (деталей, плат, ювелірних виробів, інструментів) необхідний прилад, що складається з ємності, випромінювача та блоку електронного управління. Це відмивна ультразвукова ванна, яка є незамінною помічницею електронників, майстрів з ремонту автомобілів, ювелірів. Якщо робота вимагає промивання дрібних деталей або предметів, вам потрібно купити ультразвукову ванну або зробити її своїми руками.

Що таке ультразвукова ванна

Ультразвук - звук у вищому діапазоні, ніж здатне сприймати людське вухо. Його використання в сучасній науціпризвело до низки фантастичних відкриттів. Одне з них - ультразвукова ванна, чарівним чином, що перетворює брудні речі в чисті. Це відбувається в результаті процесу кавітації – утворення та схлопування безлічі дрібних бульбашок повітря на оброблюваній поверхні. Мікровибух кожної повітряної кульки сильний, бульбашка здатна відірвати частинку бруду від деталі або виробу навіть у недоступних для фізичного впливу місцях.

Головні деталі приладу – ємність об'ємом від 0,5 до 30 літрів та випромінювач для ультразвукової ванни, що працює в діапазоні 20-40 кГц. Він розташований під дном робочої ємності та керується електронікою. Принцип роботи агрегату простий: заповніть ванну водою, спиртом, іншою активною хімічною рідиною, зануріть у неї предмет, що потребує очищення, увімкніть випромінювач всього на 2-3 хвилини. Ви не повірите своїм очам: в результаті коливань ультразвуку деталь стане чистішою за нову.

Навіщо потрібна

Сфера застосування ванни ширша, ніж можна собі уявити. Ультразвукові агрегати більшого розміру використовують для підприємств для очищення великих деталей, інструментів, заготовок. Існують ванни з ультразвуком навіть для прання білизни, миття посуду, обробки овочів. Ультразвуковий випромінювач вбудований у багато моделей сучасних пральних машин. Побутові ванни часто купують, щоб мити деталі, плати, форсунки та ювелірні вироби.

Для чищення форсунок

Форсунка – механізм, що є елементарним клапаном, електромагнітним, який дозує подачу і розпил палива (він повинен робити це максимально точно). Засмічені форсунки промити складно, але ультразвукова ванна справляється з цим завданням. При необхідності, інжектор з форсунками знімають і промивають хвилями на щадній частоті, повторюючи процедуру кілька разів.

Для телефонів

Телефон, що впав у воду, можна врятувати, промивши материнську плату ультразвуком певної частоти. Для такої процедури в технічних сервісах теж використовується побутова ванна для відмивання. Майстер витягне плату, зніме з неї деталі, яким шкідливий контакт з водою (камеру, динамік, мікрофон), опустить усередину ванни, заллє спеціальним розчином і включить прилад для роботи в заданій частоті. Плата очиститься бульбашками повітря, функціонування телефону буде відновлено.

Для промивання деталей

Використовувати ультразвукову ванну можна для очищення оптики, металевих, інших твердих деталей від бруду, сторонніх компонентів, слідів паяння або шліфування. Застосовують пристрій для очищення вузлів та деталей оргтехніки (відмінно підходить для промивання головок принтера, збільшує термін їх експлуатації). Дуже цінують ванну з ультразвуком майстра ювелірного виробництва. Навіть сильно забруднені в процесі носіння вироби стають абсолютно чистими через кілька хвилин обробки.

Переваги

Ультразвуковий варіант очищення виробів може виявитися краще механічного. Іноді він стає єдиною можливістю упорядкувати забруднену деталь зі слідами корозії. Ось основні переваги використання ультразвукової ванни:

• Обробка предмета, що відмивається, не займає багато часу.
• Не потрібно докладати фізичних зусиль для механічного видалення бруду та іржі.
• Відмінний ефект досягається в важкодоступних місцях (хвилі не знають перешкод).
• Ультразвук очищає предмети дбайливо, не залишаючи подряпин та інших вад на поверхні.
• Процедура може замінити не тільки промивання, а й легке полірування.

Як користуватись

Очевидна, але дуже важлива рекомендація: перед тим як користуватися ультразвуковою ванною, обов'язково прочитайте інструкцію до неї! Щоб очистити деталь або виріб від бруду, слідів корозії, вапняного нальоту, використовують водопровідну, колодязну, дистильовану воду, спирт, мильний розчин, деякі види розчинників. Під час роботи ванни ясно чути звук, що дзижчить, а на поверхні занурених предметів з'являється безліч бульбашок. Ваші дії щодо обслуговування агрегату прості:

• Відкрийте кришку та наповнюйте робочу ємність вибраної рідини.
• Розміщуйте деталі або вироби так, щоб вони були повністю покриті водою.
• Перевіряйте рівень рідини, він не повинен підніматися вище спеціальної позначки.
• Закрийте кришку, підключайте пристрій до джерела електричної енергії.
• Натискайте кнопку «старт», у більшості моделей ванни стандартна тривалість роботи складе 180 секунд.
• При необхідності вмикайте пристрій знову. Для рівномірного очищення деталі усередині ванни необхідно перевернути.
• Якщо потрібно, можна почати зі збільшенням часу або діапазону роботи ультразвукового випромінювача.
• Коли процес завершено, відключайте ванну від мережі, зливайте воду. Не забудьте просушити ємність та відправити прилад на зберігання.
• Ставтеся до приладу дбайливо, ремонт ультразвукової ванни – справа клопітна і не завжди можлива.

Ультразвукова ванна своїми руками

Виходячи з власних потреб, умілі майстри часто виготовляють ванну-очисник самостійно. На інтернет-сторінках своїх блогів та відеоканалів вони щедро діляться своїми схемами та напрацюваннями. Маючи елементарні навички роботи з паяльником, ви можете виготовити самостійно плату - мозковий центр очисного приладу, зібрати за схемою електричний ланцюг, включивши в неї випромінювач. Так ви отримаєте ультразвукову ванну, що відповідає вашим запитам. Ось що вам знадобиться для цього:

• плата, виготовлена ​​за перевіреною схемою;
• легка ємність з нержавіючої сталі (каструлька, миска, тазик) ємністю 0,5-1 л;
• підставка під ємність (можна використати відрізок пластикової каналізаційної труби);
• блок живлення потужністю 12 Вольт;
• феритовий стрижень;
• випромінювач ультразвукових хвиль;
• епоксидний клей для монтажу випромінювача

Щоб ультразвукові хвилі проходили в ємність, приклеюйте випромінювач до миски по центру, користуючись при цьому епоксидним клеєм. Феритовий стрижень необхідний виготовлення дроселя. Намотайте на нього два десятки витків мідного дроту (товщина 1 мм). За схемою зберіть електронну та електричну частину приладу. Встановіть конструкцію на підставку, зміцнивши електронну начинку всередині. Протестуйте саморобну ванну за допомогою фольги від шоколаду. Під дією ультразвуку фольга у ванні руйнується буквально на очах.

Рідина для ультразвукової ванни

Дистильована вода – найкраща рідина для ощадливої ​​обробки предметів. Але за наявності сильних забруднень, або коли потрібен швидкий результат, йдуть активні добавки і навіть агресивні хімічні сполуки. Для очищення срібла, золота, оптики у воду додають до 10% миття вікон. Плати телефонів, які побували у воді, «купають» у етиловому спирті чи бензині «калоша». У кожного майстра свій улюблений рецепт, будь-який варіант – предмет суперечок та особистих уподобань.

Важливо розуміти, хоч горючі рідини і використовуються у ультразвукових ваннах, вони несуть у собі небезпеку. При роботі ультразвукового випромінювача агрегат може мати небезпечну температуру, а пари розчинників, бензину, спирту при роботі без витяжки концентруються біля гарячого приладу. Тому виробниками категорично не рекомендується брати горючі суміші як робочий розчин. Це правило часто порушується майстрами. Будьте обережні!

Ремонт

Непрацюючу ванну розберіть, перевірте контакти та з'єднання, продзвоніть деталі. Якщо вийшов з ладу ультразвуковий випромінювач, його потрібно замінити. У цьому випадку ціна ремонту може бути порівнянна із покупкою нового приладу. Якщо ванна ультразвукова на гарантії, корпус не можна розкривати, шукайте гарантійну майстерню, яка виробляє прилади. даного бренду, та довірте ремонт професіоналам.

Як вибрати ультразвукову ванну

Якщо саморобні прилади вам не до душі, і ви вирішили купити ультразвукову ванну для домашнього користування, вам належить зробити важливий вибір. У каталогах інтернет-магазинів можна знайти десятки агрегатів різного обсягу, потужності, вартості. Перш ніж замовити ванну для відмивання, визначтеся, якого обсягу вона повинна бути. Якщо ви маєте обробляти невеликі предмети, дрібні деталі, плати, об'єму до одного літра цілком вистачить. Для автомобільних форсунок, медичних інструментів, деталей та вузлів більшого розміру ємність має бути 1,5-2 л.

Матеріал робочої ємності приладу – нержавіюча сталь. Тільки він дозволяє ультразвуковим хвиль безперешкодно входити в рідину і впливати на об'єкт, що очищається. Краще взяти агрегат із глибшою чашею, ніж із дрібної, але широкої. Однак, враховуйте розміри предметів, які будуть відмиватись. Вони повинні занурюватися у ванну повністю. Місткість не за розміром може вимагати більшої кількості рідини, що є неекономним.