Ультразвуковая очистка деталей
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

Ультразвуковая очистка деталей

Ультразвуковая очистка поверхностей

Очистка поверхности играет важную роль в производстве — от электроники до технологии нанесения покрытий. Традиционно очистка деталей подразумевает использование химических средств — хлорированных или фторированных растворителей, щелочей, кислот, обезжиривателей, спиртов, либо механическую очистку с помощью абразивов или щеток. Однако такие методы очистки не всегда эффективны, особенно для деталей со сложной формой, к тому же эти технологии наносят вред окружающей среде. Эти трудности успешно преодолеваются с помощью ультразвуковой технологии очистки.

Звук с частотой свыше 18 килогерц считается ультразвуковым, он не может быть услышан человеческим ухом. Наиболее широко используемые частоты для промышленной очистки находятся в интервале между 20 кГц и 50 кГц. Частоты 40. 70 кГц чаще применяются в небольших настольных ультразвуковых очистителях для обработки ювелирных изделий и в стоматологических кабинетах, для чистки мелких деталей, оптики. Очистка изделий, эксплуатирующихся в тяжелых условиях (блоки цилиндров, тяжелые металлические детали), удаление тяжелых загрязнений производится при частоте ультразвука 20. 40 кГц.

Ультразвук может очистить от таких загрязняющих веществ, как масло, жир, шлам, смазочно-охлаждающие жидкости, а очищаемые материалы – металлы, стекло, керамика, пластмассы. Ультразвуковая обработка может с успехом применяться также для полировки поверхностей.

Примеры ультразвуковой очистки

Любая точка в звукопроводящей среде при воздействии ультразвука попеременно подвергается сжатию, а затем разрежению. В точке сжатия давление в среде является положительным. В точке разрежения давление в среде является отрицательным. При достаточно высокой амплитуде или «громкости» звука при переходе из зоны положительного в зону отрицательного давления возникает явление кавитации – «взрыв» вакуумных кавитационных пузырьков микронного размера в большом количестве, вызывающий ударную волну, скорость которой достигает 400 км/ч.

В пузыре непосредственно перед взрывом (рис. 1), накапливается огромное количество энергии. Благодаря сочетанию давления (до 700 атмосфер), температуры (около 5000 градусов Цельсия) и скорости ударной волны, струя освобождает поверхность от загрязняющих веществ. Вследствие небольшого размера струи и относительно большой энергии, ультразвуковая чистка может производиться даже в маленьких щелях.

В случае химической очистки путем растворения загрязнений реагент должен войти в прямой контакт с загрязнителем. Когда химический очиститель растворяет загрязнения, на границе развивается насыщенный слой и очищающее действие останавливается (рис.2).

Ультразвуковая кавитация и взрывы микропузырьков эффективно вытесняют насыщенный слой, позволяя свежей порции химического реагента соприкоснуться с загрязнителем. Это особенно полезно, когда необходимо очистить неровные поверхности или внутренние полости (рис.3).

Некоторые типы загрязнений состоят из нерастворимых частиц, удерживающихся на поверхности с помощью ионных сил. Для удаления этих частиц достаточно их смещения, чтобы разорвать силы притяжения с поверхностью. Этому способствуют кавитационные пузырьки (рис. 4). Эффект ультразвука, по существу, создает механическое микро-перемешивание, которое эффективнее удаляет растворимые и нерастворимые загрязнители.

Тип раствора, используемого в ультразвуковой очистке, является очень важным фактором. Растворители, такие как 1,1,1-трихлорэтан и фреон, эффективно использовались в течение многих лет, но с появлением Монреальского протокола, регламентирующего устранение основных озоноразрушающих веществ к 1996 году, химические компании разработали новые продукты, отвечающие требованиям операций по ультразвуковой очистке и совместимые с здоровьем и благополучием общества.

Лучше всего использовать моющие средства на водной основе. Вода является отличным растворителем, нетоксична, не воспламеняется, и безопасна для окружающей среды. Утилизировать отработанную воду с загрязнениями уже гораздо труднее. Обработка деталей сложной формы чистой водой может быть осложнена. В растворах без моющих средств существует высокое поверхностное натяжение, что делает затруднительной очистку в труднодоступных местах.

В таблице 1 представлены рекомендации для выбора соответствующих моющих средств для применения при ультразвуковой очистке (для увеличения нажмите на таблицу).

Температура является важным параметром для максимизации интенсивности кавитации. В чистой воде кавитация достигает максимума примерно при 71 градусе Цельсия. Щелочные водные растворы наиболее эффективно очищают при температуре 82 градуса. Растворители должны использоваться при температуре, по меньшей мере на 6 градусов ниже их температуры кипения.

Парообразная кавитация, при которой пузырьки наполнены паром кавитирующей жидкости, является самой эффективной формой кавитации. Рабочая жидкость должна иметь наименьшую вязкость и содержать наименьшее количество растворенного газа для достижения максимального эффекта кавитации, для чего ее перед очисткой подвергают дегазации под действием ультразвука и повышенной температуры.

Основными элементами оборудования для ультразвуковой очистки являются ультразвуковой преобразователь и генератор, а также емкость, заполненная водным раствором.

Ультразвуковой генератор превращает электроэнергию от сети переменного тока с частотой 50 или 60 Гц в электрическую энергию на частоте ультразвука (рис.5).

Относительно недавно в производстве ультразвуковых генераторов появились новые технологии, которые могут повысить эффективность использования ультразвуковой очистки. К ним относятся квадратные звуковые волны, пульсирующая ультразвуковая энергия и регулируемая частота на выходе генератора. Наиболее продвинутые ультразвуковые генераторы имеют приспособления для регулировки различных параметров вывода для настройки выхода ультразвуковой энергии.

Применение прямоугольного сигнала («квадратных» волн) позволяет достичь в акустическом выходе богатой гармоники. В результате получается многочастотная система ультразвуковой очистки, которая одновременно вибрирует на нескольких частотах.

В импульсном режиме ультразвуковая энергия включается и выключается каждые несколько секунд или нескольких сотен раз в секунду. При медленных скоростях импульсов происходит более быстрая дегазация рабочей жидкости, пузырькам воздуха предоставляется возможность подняться к поверхности жидкости в течение времени, когда ультразвук выключен.

Регулируемая частота также может быть смодулирована от одного раза в несколько секунд до нескольких сотен раз в секунду. Регулирование частоты может потребоваться для предотвращения повреждения чувствительных деталей.

Ультразвуковой преобразователь преобразует энергию от генератора в механические вибрации. Есть два основных типа ультразвуковых преобразователей, используемых на сегодняшний день: магнитострикционные и пьезоэлектрические.

Магнитострикционные преобразователи используют принцип магнитострикции, в котором определенные материалы расширяются и сжимаются при размещении в переменном магнитном поле. Переменная электрическая энергия ультразвукового генератора сначала трансформируется в катушке в переменное магнитное поле. Затем переменное магнитное поле используется, чтобы вызвать механические колебания в ультразвуковом диапазоне частот в полосе из никеля или другого магнитострикционного материала.

Из-за присущих механических ограничений по размерам аппаратных средств, а также сложности генерирования магнитного поля высокой мощности магнитострикционные преобразователи редко работают на частотах выше 20 килогерц. Магнитострикционные преобразователи менее эффективны, чем пьезоэлектрические, и потому, что они требуют двойного преобразования энергии.

Пьезоэлектрические преобразователи могут работать наилучшим образом в диапазоне мегагерц. Пьезоэлектрические преобразователи превращают электрическую энергию переменного тока непосредственно в механическую энергию посредством пьезоэлектрического эффекта, при котором определенные материалы изменяют размер, когда к ним прикладывается электрический заряд. Подавляющее большинство преобразователей, применяемых сегодня для ультразвуковой очистки, работают на пьезоэлектрическом эффекте, в качестве пьезоэлектрического материала чаще всего устанавливается кристалл цирконата свинца.

Пьезоэлектрические преобразователи, однако, имеют и ряд недостатков. Наиболее распространенной проблемой является то, что производительность пьезоэлектрического устройства со временем ухудшается. Это может происходить по нескольким причинам. Кристалл имеет тенденцию деполяризоваться с течением времени и при длительной эксплуатации. Кроме того, такие преобразователи часто закрепляются в емкости на эпоксидном клее, который проявляет усталостное разрушение на высоких частотах ультразвука и при высокой температуре.

Кавитационная эрозия ультразвуковых емкостей – также обычное явление, которое может привести к повреждению датчиков и проводов, сделав устройство неработоспособным и привести к необходимости дорогостоящего ремонта.

Простейший аппарат для ультразвуковой очистки представляет собой емкость с подогревом в контейнере (рис.6).

Более сложные системы ультразвуковой очистки включают одну или несколько емкостей для полоскания, дополнительные ванны очистки, осушители с горячим воздухом, систему автоматизации (рис.7).

Мелкие детали при обработке складывают в корзины, а крупные, например, блоки цилиндров, перемещают с помощью лебедок и талей.

Наибольшее количество установок имеют погружные ультразвуковые преобразователи, которые устанавливаются на нижней или боковых частях емкостей. Погружные ультразвуковые преобразователи обеспечивают максимальную простоту установки и обслуживания. Они также могут использоваться для модернизации существующих на предприятии гальванических линий.

Популярные вопросы по ультразвуковой очистке

20 наиболее популярных вопросов об ультразвуковой очистке и ответы на них.

Очистка ультразвуком: вопросы и ответы

1. Что такое ультразвуковая очистка?

Ультразвуковая чистка является быстрым и эффективным экологически безопасным способом очистки, который использует ультразвуковую энергию, которая проходит сквозь соответствующий моющий раствор. Это обеспечивает высокоскоростное тщательное удаление нежелательных загрязнений с очищаемых элементов, расположенных внутри контейнера для жидкости, подвергающегося проникновению ультразвуковых волн. Этот метод очистки является одним из самых современных и эффективных способов удаления грязи с различных объектов, особенно в кратчайшие сроки и без возможного повреждения элементов. Способ ультразвуковой очистки основан на кавитации.

2. Что такое кавитация?

Кавитация – процесс быстрого формирования и рассеивания микро пузырьков в жидкости. Явление кавитации происходит, когда ультразвуковые волны проходят через жидкость. Ультразвук (звук высокой частоты, как правило, от 20 до 400 кГц) порождает чередующиеся волны высокого и низкого давления, которые производят крошечные полости (пузырьки). Они начинают расти от микроскопических размеров в фазе низкого давления, пока они не сжимаются, а затем лопаются на этапе высокого давления. Молекулы жидкости сталкиваются, высвобождая огромное количество энергии. Энергия мгновенно увеличивает локальную температуру и формирует поток высокой энергии, направленный на поверхность очищаемого объекта. Эти пузырьки имеют огромную энергию, которая, направлена на очистку – ее выброс отделяет загрязнения от очищаемой поверхности.

3. Как получить ультразвук?

Ультразвуковая энергия звуковых волн высокой частоты преобразуется из высокочастотной электрической энергии с помощью преобразователя. Очистительная мощность устройства зависит от типа и мощности используемого преобразователя.

4. Как сконструирована ультразвуковая ванна?

Модуль ультразвуковой ванны включает в себя ультразвуковой генератор и специальные преобразователи, установленные на нижней части резервуара из нержавеющей стали. Резервуар должен быть заполнен жидкостью для образования среды очистки. Генератор вместе с преобразователем формируют переменные волны сжатия и расширения в жидкости на очень высоких частотах, как правило, от 25 до 130 кГц.

5. Для чего используется ультразвуковой нагреватель?

Ультразвуковой очиститель использует функцию нагрева, чтобы поддерживать температуру раствора на необходимом уровне между циклами очистки. В свою очередь, тепло, необходимое для очистки, образуется в процессе кавитации.

6. Что такое дегазация и зачем она нужна?

Дегазация – процесс предварительное удаление газов, которые могут присутствовать в очищающей жидкости. Кавитация должна происходить только после того, как все газы были удалены из моющего раствора. Это обеспечивает вакуум в формирующихся пузырьках. Они разрушаются, когда волна высокого давления попадает в стенку пузыря и выделяющаяся энергия способствует моющему средству в разрыве связей между очищаемыми объектами и их загрязнениями.

7. Как получить оптимальный результат очистки?

Вы можете получить наилучший результат ультразвуковой очистки только после выполнения простых шагов: следует выбрать правильный тип ультразвуковой ванны и резервуар нужного размера; выбрать соответствующее средство для очистки, подходящее для ваших целей; установить правильную температуру и время очистки.

8. Что такое прямая и непрямая очистка?

Когда вы размещаете очищаемые предметы в бак ультразвуковой ванны, наполненный моющим раствором – это называется прямой очисткой. Объекты, как правило, помещают в специальный перфорированной пластиковой поддон или в корзину, а не на дно бака. Однако, для прямой очистки вы должны выбрать жидкость, которая не приведет к повреждению бака ультразвуковой ванны. В противном случае, вы можете использовать неперфорированные лоток или стеклянный контейнер, залейте в него необходимую вам чистящую жидкость, и поместите предметы внутри. Такой метод называется непрямой очисткой. Имейте в виду, что уровень воды внутри резервуара должны достигнуть линии заполнения во время чистки, то есть около 3 сантиметрой от вершины.

9. Почему нужен специальный раствор для очистки?

Вы можете использовать различные жидкости для чистки, даже чистую проточную воду. Однако, сама вода не обладает очищающими свойствами, поэтому вам придется использовать специальный раствор для очистки, чтобы получить необходимый эффект. Вы размещаете в растворе очищаемые объекты, чтобы начать этот процесс, а кавитация помогает раствору разорвать связи между деталями и загрязнениями. Специальные растворы для очистки содержат определенные ингредиенты для повышения эффекта ультразвуковой очистки. Например, снижение поверхностного натяжения жидкости приводит к повышению уровня кавитации. Жидкость содержит эффективное увлажняющее вещество или поверхностно-активное вещество.

10. Какой раствор для очистки использовать?

Вы можете найти широкий выбор ультразвуковых чистящих средств, предназначенных для конкретных применений. Современные растворы содержат различные моющие средства, смачивающие вещества и другие реакционноспособные компоненты. Правильный выбор чистящего раствора определяет успех процесса очистки и помогает избежать нежелательных реакций с очищаемым объектом. Пожалуйста, обратитесь к техническим экспертам, прежде чем выбрать средство для ваших потребностей.

11. Какой раствор для очистки не следует использовать?

Никогда не используйте легковоспламеняющиеся растворы или жидкости с низкой температурой вспышки (бензин, бензол, ацетон и т.д.). Вызванная кавитацией энергия генерирует тепло, а высокие температуры могут образовать опасную среду в горючих растворах. Избегайте использования отбеливателей и кислот. Они могут повредить бак ванны из нержавеющей стали. В противном случае, при необходимости используйте их акуратно, однако, только для непрямой очистки. Следует иметь соответствующий контейнер для непрямой очистки, могут быть использованы стеклянные контейнеры.

12. Когда раствор для очистки следует заменить?

Рекомендуется заменить чистящее средство, когда раствор стал визуально грязным или когда снижается эффект очистки. Вы не обязаны менять раствор перед каждым новым циклом очистки.

Читать еще:  Рычаг рулевой тяги

13. Зачем нужно поддерживать уровень раствора на отметке индикатора уровня?

Каждый раз перед очисткой убедитесь, что уровень раствора находится в соответствии с индикатором уровня ванны. Он должен соответствовать показателю уровня с лотками и корзиной внутри. В противном случае, могут быть затронуты характеристики процесса очистки, может измениться частота очистки, может снизиться эффективность очистки, а ваша УЗ ванна может даже получить повреждения. Следование этому требованию позволяет обеспечить более высокую циркуляцию раствора вокруг очищаемых объектов и защитить нагреватели и преобразователи устройства от перегрева и толчкой.

14. Какова продолжительность процесса очистки?

Время очистки зависит от ряда условий, наиболее важными из них являются: раствор для очистки, количество и тип загрязнений на объекте, температура очистки и требуемый уровень чистоты. Вы можете наблюдать удаление загрязнений сразу после начала цикла очистки. Вы можете настроить длительность процесса очистки в соответствии с вашими условиями. Обычно, вам придется установить примерно необходимое время, а затем проверить результат очистки, и повторить цикл очистки, если необходимо. Фактическое использование и результат очистки помогают оператору определить оптимальное время для определенных типов объектов, а также для конкретных типов загрязнений.

15. Какова рекомендуемая температура очистки?

Нагрев помогает ванне сделать процесс очистки более быстрым и эффективным. Обычно чистящие растворы созданы, чтобы обеспечить лучшие результаты и повышенные температуры. Вы можете определить оптимальную температуру, которая подходит для ваших нужд, чтобы обеспечить наиболее быстрые и эффективные результаты путем проведения экспериментов с различными типами загрязнений и очищаемых предметов. Как правило, вы можете получить наилучшие результаты в пределах 50°C

16. Должен ли я промыть детали после очистки?

Для удаления каких-либо вредных или нежелательных химических остатков от чистящего средства рекомендуется промыть объекты после очистки. Вы можете провести полоскание в вашй ультразвуковой ванне, заполненной простой водопроводной водой, или использовать водопроводную, дистиллированную или деионизированную воду и отдельный контейнер, если необходимо.

17. Почему следует выключить УЗ ванну, если она не используется?

Непрерывная эксплуатация ванны усиливает испарение раствора для очистки. Это может привести к понижению уровня жидкости в резервуаре, что может, в результате, привести к серьезному повреждению ванны. Выключите УЗ ванну после завершения цикла очистки и проверьте уровень раствора перед каждой операцией для того, чтобы обеспечить длительный срок работы устройства.

18. Может ли ультразвуковая очистка повредить мои детали?

Этот метод очистки, с некоторыми предостережениями, считается безопасным для большинства объектов. Хотя в процессе кавитации происходит мощное выделение энергии, это безопасно, так как энергия оказывается локализованной на микроскопическом уровне. Первое, на что вы должны обратить внимание, это правильный выбор раствора для очистки. Ультразвуковая мощность может усилить воздействие моющего средства на очищаемые предметы. Не рекомендуется применять ультразвук для очистки следующих камней: изумруд, малахит, жемчуг, танзанит, бирюза, опал, коралл и ляпис.

19. Каковы применения ультразвуковой очистки?

Обычно этот метод очистки используется для очистки предметов, частей и других объектов со сложной структурой поверхности и предметов, требующих обращения с особой осторожностью. Ультразвуковая очистка окажется полезной в химии, автомобильной промышленности, машиностроении, производстве полимерной продукции, научных исследованиях, здравоохранении, медицине, оружейном деле, ювелирном деле и других промышленных применениях.

20. Что запрещено при использовании ультразвуковой ванны?

  • Никогда не размещайте предметы на дне резервуара для очистки. Это может привести к повреждению ванны, поскольку ультразвуковая энергия будет отражаться от очищаемых предметов назад на преобразователи. Всегда используйте лоток для очистки или корзину, обеспечив 30 мм расстояние между дном резервуара и очищаемыми объектами.
  • Не допускайте падения УЗ ванны и избегайте других сотрясений. Это может привести к повреждению ультразвукового излучателя.
  • Никогда не запускайте ванну без жидкости внутри резервуара.
  • Никогда не используйте легковоспламеняющиеся жидкости, такие как бензин, бензол, ацетон по причинам пожарной опасности.
  • Никогда не используйте УЗ ванну в очень пыльных местах.
  • Никогда не используйте УЗ ванну при очень высоких температурах в течение длительных периодов времени.
  • Никогда не пытайтесь очистить взрывоопасные предметы, боеприпасы, ручные гранаты, мины и т.д.
  • Никогда не кладите животных или другие живые существа внутрь ванны и не используйте ванну для очистки своих домашних любимцев.

Yuriy Ter-Arutiunian,
Интернет-магазин Masteram

Ультразвуковая ванна: популярные модели

Очень хорошо себя зарекомендовали ультразвуковые ванны Jeken, которые ранее появлялись на рынке под брендом Codyson. Они производятся на китайском предприятии Jeken Ultrasonic Cleaner Limited по японским и немецким технологиям с 1998 года.

Для использования в ювелирных мастерских и магазинах, в салонах красоты, в стоматологических кабинетах, в домашнем хозяйстве и других отраслях часто покупают следующие ультразвуковые ванны в пластиковых корпусах:

Ультразвуковая очистка

Среди всех технологических процессов, протекающих в жидких средах с воздействием ультразвука, очистка поверхностей твёрдых тел получила наибольшее применение.

Ультразвуковая очистка — способ очистки, основанный на использовании нелинейных эффектов, возникающих в жидкости под действием ультразвуковых колебаний. Среди этих эффектов главное значение имеет кавитация. Другие эффекты: акустические течения, звуковое давление, звукокапиллярный эффект.

Кавитацией называется процесс образования полостей и пузырьков в ультразвуковом поле во время фазы растяжения, имеющейся в переменном звуковом давлении. Во время фазы сжатия эти полости и пузырьки захлопываются.

Кавитация ускоряет протекание ряда физико-химических процессов. Причиной исключительной эффективности кавитации является то, что захлопывание пузырьков начинается у очищаемой поверхности. Кавитация сопровождается возникновением очень высоких мгновенных гидростатических давлений, которые отрывают прилипшие к очищаемой поверхности частицы загрязнений.

Кавитация слышна как шипящий шум, возникающий в жидкости при определенном значении интенсивности ультразвукового поля.

Введение ультразвуковых колебаний в моющие растворы позволяет не только ускорить процесс очистки, но и получить более высокую степень чистоты поверхности. При этом в большинстве случаев удаётся исключить пожароопасные и токсичные органические растворители и использовать исключительно водные растворы технических моющих средств. Это несомненно ведёт к улучшению условий труда рабочих, повышению культуры производства, а также позволяет частично решить вопросы экологической безопасности.

Ультразвук применяют для очистки от загрязнений, возникающих как при изготовлении изделий и деталей, так и при их эксплуатации. Особенно полезна ультразвуковая очистка при подготовке поверхностей перед нанесением покрытий и при очистке сложных полостей и каналов в изделиях.

Ультразвук широко используют для очистки проволоки, металлической ленты, форсунок, кабеля и др. К специальным применениям технологии ультразвуковой очистки можно отнести очистку порошков, радиоактивно загрязнённых поверхностей, регенерацию керамических фильтров.

Эффективность ультразвуковой очистки зависит от выбора многих параметров, в т. ч. и физико-химических свойств моющей жидкости. Для правильного выбора растворов необходимо учитывать характер загрязнений: степень их адгезии к очищаемой поверхности, химическое взаимодействие с моющим раствором, способность противостоять микроударным нагрузкам (кавитационную стойкость). Предварительная классификация загрязнений важна для того, чтобы определить, по какому из признаков легче удалить их с поверхности. Определив этот признак, можно правильно выбрать технологию ультразвуковой очистки (моющие среды и параметры звукового поля).

Учитывая природу загрязнений и характер их связи с поверхностью различают следующие основные виды загрязнений:

  • Неорганические загрязнения:
    • механически слабо связанные с поверхностью (пыль, опилки, металлическая и неметаллическая стружка, сажа и т. п.);
    • механически шаржированные в поверхность (зерна абразивов, минеральные или металлические частицы);
    • осажденные на поверхность (солевые корки после обработки в солевых ваннах, накипь и т. п.).
  • Загрязнения и покрытия органического характера или на органических связках:
    • механически слабо связанные с поверхностью (пыль, пластмассовые опилки и стружка, сажа, уголь, кокс);
    • обладающие небольшой степенью адгезии к поверхности (жировые и масляные пленки и смазочные материалы, шлифовальные, полировальные и притирочные пасты);
    • прочно сцепленные с поверхностью (смола, лак, клей, краска и т. п.).

Оборудование для ультразвуковой очистки

Для ультразвуковой очистки нужна ёмкость с моющей жидкостью, соприкасающейся с очищаемой поверхностью, и источник ультразвуковых колебаний, называемый ультразвуковым излучателем. Таким излучателем чаще всего выступает поверхность ультразвукового преобразователя. Возможны также варианты, когда преобразователь крепится к стенке ёмкости или к самому очищаемому объекту, которые и становятся излучателями.

Типы оборудования, используемого для ультразвуковой очистки:

Наиболее распространённые и разнообразные устройства для ультразвуковой очистки отдельных деталей — это ультразвуковые ванны. Мы выпускаем ванны разного объёма (от 0,6 до 19 000 литров) и формы. В зависимости от назначения ванны могут оснащаться разнообразным дополнительным оборудованием: нагревом, таймером, переливным карманом, струйной очисткой, циркуляцией и фильтрацией моющего раствора и т. д.

  • Малые ванны с одним ультразвуковым излучателем: УЗВ-1, УЗВ-1.1.
  • Малые ванны с несколькими излучателями, автоматическим подогревом и таймером: УЗВ-2, УЗВ-4, УЗВ-7.
  • Ванны с переливными карманами: МО-46, МО-55, МО-197 , МО-229, МО-207 .
  • Ванны с дополнительной струйной очисткой: МО-12.
  • Ванны для очистки крупных и особо крупных изделий: МО-21, МО-92, МО-93.
  • Специальные ванны для очистки распылителей, втулок плунжеров и т. п.

Ультразвуковые модули используются для улучшения существующего моечного оборудования. Они могут встраиваться в ёмкости, погружаться в них или же плавать на поверхности жидкости.

Для очистки длинномерных изделий (проволоки, ленты, труб) мы предлагаем специальные установки, которые могут встраиваться в производственные линии (МО-51, МО-6, МО-169, МО-202 , НО-113) или работать отдельно (МО-1, МО-49, МО-77). Такие установки при необходимости могут оснащаться ополаскиванием, сушкой, размоткой и намоткой, системами подготовки и фильтрования моющего раствора.

Для этих же целей можно применять и ультразвуковые модули. Особо отметим их успешное применение при очистке холоднокатаного листа в линиях цинкования на металлургических предприятиях. Модули встраиваются в ванны обезжиривания (МО-97).

В реставрационном и ювелирном деле часто требуется «точечная» очистка предметов. Ультразвуковые ванны здесь можно применять не всегда, особенно когда невозможно или недопустимо погружать предмет в жидкость целиком. В этом случае советуем воспользоваться ультразвуковыми инструментами. Подробнее на эту тему читайте на сайте нашего дочернего предприятия «Новотех-Медпром».

Для подбора оборудования для ультразвуковой очистки предлагаем заполнить опросный лист или связаться с нашими специалистами.

Очистка поверхности деталей с использованием ультразвуковых установок

В связи с повышением требований к внешнему виду изделий на металлообрабатывающих предприятиях увеличивается доля продукции с нанесенными защитными покрытиями, требующими тщательной подготовки поверхности.

Подготовка поверхности включает в себя очистку, т.е. удаление с поверхности изделия жировых загрязнений или обезжиривание.

Наиболее эффективное обезжиривание поверхности от загрязнений достигается при использовании комбинированных способов с применением технических моющих средств, которые обеспечивают пожарную и экологическую безопасность процессов обезжиривания.

Очистка вообще – это совокупность ряда сложных физических и химических процессов. Чаще всего очистка поверхности проводится в моющих средах. Моющие среды должны обладать высокой химической активностью, эффективно разрыхлять, разрушать или растворять пленки загрязнений, которые представляют собой нежелательное вещество на поверхности очищаемого объекта. В то же время жидкость должна обладать антикоррозионными свойствами, так как подготовленные к нанесению покрытий изделия хранятся в течение некоторого времени в условиях, далеких от идеальных.

Технические моющие средства являются многокомпонентными смесями химических веществ, каждое из которых выполняет определенные функции в сложном процессе обезжиривания поверхностей деталей. Их преимуществом является дешевизна рабочих моющих растворов, высокая моющеобезжиривающая способность.

Большая часть из них биологически нейтрализуется. Одновременно с обезжириванием моющие растворы способны пассивировать, т.е. обрабатывать металлические поверхности растворами окислителей (пассиваторов) для образования на их поверхности тончайших оксидных пленок, защищающих металл от коррозии, обеспечивая тем самым как межоперационное хранение подготовленных под покраску деталей, так и предотвращение возникновения коррозионных очагов под покрытиями, в случае нарушения их целостности, и увеличивая срок их службы. Сила сцепления жиров с поверхностью металла довольна большая, поэтому в щелочные обезжиривающие растворы добавляют специальные смачивающие поверхностно-активные добавки, которые понижают поверхностное натяжение на границе двух фаз.

Для повышения качества промывки необходимо движение моющего раствора относительно поверхности деталей, что во много раз ускоряет моющее действие.

Поэтому перемешивание раствора, струйная его подача на детали, ультразвуковое колебание раствора следует применять как для ускорения процесса, так и для улучшения очистки.

Ультразвуковая очистка представляет собой очистку поверхности твердых тел любого материала изготовления от загрязнений практически любой сложности посредством возбуждения в моющем растворе колебаний ультразвуковой частоты. Успешное проведение процесса ультразвуковой очистки возможно лишь при использовании основных эффектов, возникающих в ультразвуковых полях: звукового давления, кавитации, акустического течения, звукокапиллярного эффекта. Из выше перечисленных наибольшее влияние на процесс ультразвуковой очистки оказывает ультразвуковая кавитация. Микроударное воздействие захлопывающихся пузырьков способствует разрушению окалины и загрязнений, обладающих высокой адгезией к поверхности, а пульсирующие пузырьки проникают под пленку загрязнений (окалины), отслаивая ее и ускоряя процесс очистки.

К основным параметрам ультразвуковой очистки относятся выбор растворов и температурный режим обработки. Для водных растворов технических моющих средств (ТМС) оптимальной является температура 40-70°C. При более низкой температуре снижается химическая активность раствора, а при более высокой — повышается упругость пара внутри кавитационной полости, что приводит к снижению интенсивности кавитационного воздействия.

Ультразвуковая очистка — сложный физико-химический процесс, включающий развитие кавитации и акустических потоков в очищаемой жидкости, действие которых приводит к разрушению загрязнений и способствует эмульгированию жировых примесей. Если загрязненную деталь поместить в жидкость и воздействовать ультразвуком, то под действием ударной волны, возникающей при захлопывании кавитационных пузырьков, поверхность детали очистится от грязи. Кроме того, в жидкости возникает много пузырьков, не связанных с кавитационными явлениями. Эти пузырьки проникают в поры, щели и зазоры между загрязнениями и поверхностью детали. Под действием ультразвуковых колебаний пузырьки интенсивно колеблются, также вызывая разрушение верхнего загрязняющего слоя. Решающее значение имеют ультразвуковая кавитация и акустические потоки.

Читать еще:  Как водить машину на автомате

Условно определено пять разновидностей разрушений загрязнений с помощью ультразвука: отслоение, эмульгирование, эрозия, гидроабразивное разрушение и растворение. Разрушение, отделение и растворение пленки загрязнений при ультразвуковой очистке происходят в результате совместного действия химически активной среды и факторов, возникающих в жидкости под влиянием приложенного акустического поля. Одни факторы действуют на процесс очистки непосредственно, другие — через специфические ультразвуковые эффекты (см. рис.1).

Из практики известно, что наиболее эффективными для очистки поверхностей являются ультразвуковые колебания частотой 18-25 кГц.

Этот диапазон частот обеспечивает нужную кавитацию при наибольшей удельной мощности, экономичен и находится за пределами слышимости человеческого уха.

ООО «Александра-Плюс» является разработчиком и изготовителем ультразвуковых излучателей на основе пьезокерамических преобразователей с собственной резонансной частотой 22±1 кГц. Форма излучателя и его размеры полностью согласуются с теоретическим расчетом. Потребляемая мощность одного излучателя не более 100 Вт, что вместе с высоким коэффициентом полезного действия (90-95%) ультразвукового генератора, собранного на электронных микросхемах, позволяют достичь удельной акустической мощности 2,0÷2,5 Вт/см2. Такой мощности достаточно для наступления в растворе интенсивных кавитационных явлений. Увеличение мощности при той же частоте в основном не приводит к изменению параметров очистки.

Излучатели, как правило, изготовлены из нержавеющей стали, и вынесены непосредственно в рабочий объем жидкости, а для того, чтобы в рабочей зоне не было т.н. «мертвых зон», расстояние между излучателями выбрано, на основе величины длины волны ультразвуковых колебаний в жидкости.

Также установлено, что для качественной очистки поверхности в каждый литр моющей жидкости следует вводить не менее 10 Вт ультразвуковой энергии. Вышеперечисленные факторы делают оборудование, производимое ООО «Александра-Плюс», одним из самых эффективных в плане очистки поверхности среди подобного производимого оборудования, как в России, так и за рубежом.

На ОАО «НЛМК» специалистами ООО «Александра-Плюс» введена в эксплуатацию установка ультразвуковой очистки, встроенная в агрегат непрерывного обезжиривания на линии горячего цинкования холоднокатаной полосы. Технологический процесс с использованием ультразвуковой очистки позволил снизить остаточное содержание механических и жировых загрязнений до 98% от исходного уровня (с 500-1000 мг/м2 до 10-15 мг/м2).

Одновременно с уменьшением остаточной загрязненности уменьшилось количество остановок линии на чистку печных роликов в 1,5-1,7 раза. Дефектов по нанесению цинкового покрытия со времени введения установок ультразвуковой очистки не обнаруживается.

До внедрения ультразвуковых установок для очистки поверхности при повышенном содержании на стальной полосе загрязнений в узле химической очистки происходило недостаточное снижение остаточных загрязнений, что приводило к отсортировке оцинкованного листа по дефектам.

С 2004 г. на предприятии «БеаРУС» (Московская область) успешно эксплуатируются две многонитьевые (125 ниток) установки очистки проволоки. Предприятие производит крепеж для мебельной промышленности. Внедрение ультразвуковой очистки позволило снизить расход клея и повысить качество изделий.

На ОАО «Тверской вагоностроительный завод» с апреля 2004 года эксплуатируется установка для ультразвуковой очистки стальной ленты марки 08кп от пылевидных аморфных механических и масляных загрязнений. При изготовлении изделий с применением из данной ленты при сварочных работах происходит обильное дымообразование. После ультразвуковой очистки в течение 3—5 сек. происходит полное обезжиривание поверхности ленты, что исключает дымообразование при дальнейших сварочных работах.

Имеется опыт ультразвуковой очистки медного кабеля: установка встроена в линию эмалирования прямоугольной медной проволоки на выходе из печи отжига для охлаждения проволоки и удаления с ее поверхности загрязнений типа оксидов меди, медной пыли от волочения и остатков волочильной эмульсии перед нанесением лакового покрытия. Выбор этой проволоки для очистки не случаен, ибо прямоугольные провода из-за сложного профиля имеют наиболее нестабильные характеристики по электрической и механической части. В качестве моющего раствора используется техническая вода с температурой 20°С. Проведенные испытания проводов, изготовленных с использованием ультразвуковой промывки, показали стабильные значения электрической прочности и отличную адгезию лака к проволоке: при испытаниях на истирание провода иглой при норме 50 двойных холод на отдельных образцах они доходили до 500.

Для очистки поверхности сварочной титановой и молибденовой проволоки обществом разработана «Установка промывки сварочной проволоки», состоящая из ванны ультразвуковой промывки, ванны ультразвукового ополаскивания, устройства протяжки проволоки и шкафа управления. Удаление масляно-графитовой смазки с поверхности проволоки позволило полностью исключить пористость сварных соединений.

На ОАО «Запорожский сталепрокатный завод» поставлена установка ультразвукового обезжиривания проволоки (26 нитей), которая встроена в действующую линию цинкования взамен действующих ванн обезжиривания. В состав установки входят ванна ультразвуковая, бак подготовки раствора, ванна горячей промывки, ванна холодной проточной промывки и шкаф.

На ОАО «Рязанский завод металлокерамических приборов» успешно эксплуатируется установка для ультразвуковой очистки и сушки проволоки из пермаллоя, предназначенной для изготовления герконов (см. рис. 2). Установка рассчитана на одновременную очистку 5 нитей проволоки, имеющих индивидуальную скорость перемещения через ванну. Установка состоит из ультразвуковой ванны очистки моющим раствором, бака приготовления раствора, ультразвуковой ванны ополаскивания, камеры сушки и электрошкафа.

Установка эксплуатируется отдельно от линии волочения.

Использование в качестве моющих растворов водо-растворимых соединений в сочетании с ультразвуковой обработкой позволяет получить хорошее качество поверхности и исключить токсичные и легковоспламеняющиеся растворители (бензин, дизельное топливо, фреоны), что немаловажно для экологической чистоты производства.

Вышеперечисленные примеры доказывают эффективность применения ультразвуковых колебаний для интенсификации процессов промывки и обезжиривания при подготовке поверхности металла.

При проектировании оборудования предпочтение следует отдавать ультразвуковым установкам проходного типа, которые легко встраиваются в действующее технологическое оборудование.

Применение такого оборудования при малых капитальных затратах позволяет существенно повысить производительность процесса при одновременном повышении качества выпускаемой продукции.

Ультразвуковая технология / Под ред. В.А.Аграната/ М., Машиностроение, 1974

Бергман Л. Ультразвук. М.: Машиностроение, 1957

Агранат Б.А., Дубровин М.Н., Хавский Н.Н., Эскин Г.И. Основы физики и техники ультразвука. М.: 1987

Спринг С. Очистка поверхности металлов. М.: 1966

Попилов Л.Я. Ультразвуковая интенсификация очистки и гальванических процессов. М.: 1962

Ультразвуковая ванна своими руками: 7 шагов

Ультразвуковая ванна своими руками: её устройство и принцип работы. Где применяется ультразвуковая обработка? Сборка ультразвуковой ванны в домашних условиях за 7 шагов + 3 правила эксплуатации.

С техническим прогрессом наши дома начали наполняться предметами повседневного пользования, что во много раз упрощают жизнь. Некоторую технику, которую ранее применяли лишь в промышленных условиях, делают более компактной и подстраивают под использование рядовым потребителем.

Внести частичку прогресса в свой дом можно и самому.

Ультразвуковая ванна своими руками позволит сэкономить финансы и принести большую пользу в хозяйстве.

Что собой представляет ультразвуковая ванна?

Продлить жизнь элементам стиральной машины? А может очистить драгоценные металлы от налета?

Казалось бы, не столь популярная конструкция ранее может стать незаменимым помощником в абсолютно любом деле, связанном с очисткой от накипи и следов коррозии.

1) Конструкция ультразвуковой ванны.

Главным компонентом конструкции ультразвуковой ванны является преобразователь электрической энергии в механическую. По всей площади емкости происходит распространение ультразвуковых волн, которые и воздействуют на погружаемый объект.

Ультразвуковая волна – звуковая частота, не воспринимаемая на слух. Находится в пределах 17 — 118 килогерц.

Чтобы получить такой диапазон, требуется специальный частотный преобразователь.

На входе при помощи действия электроэнергии снижается уровень колебания частот до ультразвуковых. Именно они и влияют на разрушение результатов процесса коррозии.

Ну и для повышения КПД используется нагревательный элемент, который располагают под основой ёмкости из нержавейки с излучателем.

В совокупности рассмотренные 3 элемента составляют цепь, способную импульсивно действовать на погруженный объект и проводить его очистку.

Как работает прибор?

Для очистки с помощью ультразвуковой ванны нужно:

  1. В нержавеющий резервуар налить специальную жидкость по очистке.
  2. Поместить предмет в раствор.
  3. Включить ультразвуковую ванну.

Если периодически начали появляться мелкие пузырьки на поверхности — это признак успешной работы.

  • Вытащить предмет после 3 – 10 часов в растворе.
  • Длительность нахождения детали в жидкости зависит от степени его начального загрязнения. Если накипь слоем с палец, на очистку может уйти более 5 часов.

    Пузырьки, которые выделяются в ультразвуковой ванне, постепенно «съедают» частички коррозии на предмете, помещенном в состав. Большим плюсом является возможность очистить даже самые труднодоступные места, что практически невозможно сделать просто своими руками.

    2) Где применяются ультразвуковые ванны?

    Сферы применения ультразвуковых ванн:

    Налет на золоте и серебре удаляется в течение 20 — 40 минут.

    Небольшие частные ремонтные конторки часто держат у себя подобную конструкцию, которая в 60% случаев сделана своими руками.
    Оптика.

    Составляющие оптических приборов в промышленном масштабе также поддаются процессу коррозии.

    Очистка в ультразвуковой ванне — самый безопасный и быстрый метод восстановить работоспособность деталей.
    Электроника.

    Платы портативной и другой техники очень хрупкие, потому обработка механическим путем им только навредит.
    Химия.

    Ускорение протекания некоторых химических реакций за счет воздействия ультразвуковой обработкой.
    Полиграфия и автомобильная промышленность.

    Очистка всех металлических деталей от признаков старения.

    В домашних условиях можно с помощью ультразвуковой ванны очистить элементы бытовых электроприборов и продлить их жизнь. Наиболее полезен метод будет для нагревательных элементов стиральных машин, которые постоянно страдают от накипи.

    Преимущества очистки в ультразвуковой ванне:

      Экономия личного времени.

    При очистке своими руками все время уходит на непосредственное взаимодействие с объектом.

    В нашем случае достаточно будет положить деталь в ультразвуковую ванну и включить устройство.
    Вы не вредите своему здоровью.

    Прямой контракт с активными химическими веществами сводится к 2 — 3%.

    Если быть аккуратным, а также использовать резиновые перчатки, то вы будете защищены на 100%.
    Очистка труднодоступных мест.

    Мелкие щели или даже микротрещины, куда могла пробраться грязь — ничто не сможет избежать действия ультразвука.
    Отсутствие механических повреждений после обработки.

    В отличие от механического воздействия, риск привести деталь в неисправность при ультразвуковой чистке сводится к нулю.

    Область применения ультразвуковых ванн очень широка не только в промышленных масштабах, но и в домашнем хозяйстве.

    Хоть этот предмет и не является столь распространенным в нашей стране, его можно найти на специализированных сайтах по продажам бытовой техники.

    Как сделать ультразвуковую ванну своими руками?

    Решением станет ультразвуковая ванна своими руками. Во сколько она вам обойдется, и какие от этого выгоды — разберем ниже.

    1. Покупать ультразвуковую ванну или собирать самому?

    Для начала давайте разберемся, во сколько вам обойдется готовая ультразвуковая ванна.

    В зависимости от целей использования вы можете приобрести портативный вариант или его расширенную версию. Предприниматели, которые держат автомастерские, часто покупают такую технику для чистки деталей автомобилей (форсунки, клапаны и другое).

    По объему ультразвуковые ванны разделяют на:

      Портативные.

    *Небольшие устройства вместимостью 1 — 2 литра. Оптимальный вариант для домашнего пользования.

    Если у вас своя мастерская, можно заказать дополнительные опции за 20 — 30% к конечной цене.

    Промышленные.

    *Используются на специализированных предприятиях.
    Каждый такой агрегат оборудован по полной программе и может стать незаменимым помощником в ведении бизнеса.

    Расценки на ультразвуковые ванны по стране скачут от 4 000 до 20 000 рублей на портативные и в пределах 15 000 – 40 000 на их промышленные аналоги. По минимальной цене вы получите стандартный агрегат с минимумом дополнительных функций.

    Сборка ультразвуковой ванны своими руками может вам обойтись в 2 — 3 раза дешевле . Главное иметь начальные навыки владения паяльником и найти нужные материалы.

    2. Инструкция по сборке ультразвуковой ванны своими руками.

    Что если вам потребуется проводить чистку крупных сельскохозяйственных деталей, таких как трактор или комбайн?

    Тратить 50 000 рублей на 3 – 4х-разовое использование в год будет не особо заманчивым предложением.

    Именно поэтому стоит рассмотреть подобный вариант решения проблем.
    Какие элементы для ультразвуковой ванны потребуются:

    Металлическая основа
    Составляющая, на которой будет происходить крепёж всех элементов
    Насос

    Для подачи раствора в ультразвуковую ванну
    Импульсный трансформатор
    Его целью будет постоянное повышение силы напряжения
    Керамическая емкость
    Основная рабочая область
    4-5 магнитов
    Можно достать из старой советской электроники или купить новые
    Катушка с ферритовым стержнем
    В свободном доступе на специализированных барахолках
    Пластиковая трубка диаметром 2 – 3 см Для подачи/вывода жидкости
    Раствор Жидкость, в которой будет происходить процесс очищения

    Все элементы стоит подготовить заранее.

    Для сборки потребуются элементарные знания физики по школьной программе. Если вы на практике занимались сборкой домашней радиотехники, то соорудить ультразвуковую ванну не составит труда.

    3. Пошаговый план сборки ультразвуковой ванны.

    1. Вокруг пластиковой трубки обматываем катушку с ферритовым стержнем.

    По окончании перемотки стержень необходимо оставить на конце катушки. На его свободный конец одевается магнит.

  • У нас получилась одна из главных составляющих – ультразвуковой излучатель.
  • Емкость из керамики крепим на металлической основе.

    В зависимости от ваших потребностей подбирайте соответствующий размер посудины.

    Полученная конструкция будет ванной для погружения деталей.

  • Дно ванны просверливаем и вставляем в разъем наш ультразвуковой излучатель.
  • Добавляем еще 2 отверстия для наполнения и слива очищающего вещества.
  • Если в планах соорудить крупногабаритное устройство, следует позаботиться об установке насоса для быстрой подачи/откачки раствора.
  • Для подачи импульсного напряжения используйте трансформатор со старого компьютера или телевизора.

    Таким образом, мы решим проблему с постоянным напряжением в сети цепи.

  • Заполните ультразвуковую ванну и проверьте работоспособность.
  • Чтобы увидеть наглядный результат, потребуется около 3 часов.

    Существует хитрость, которая позволит сэкономить кучу времени. Для тестирования подойдет обычная пищевая фольга.

    Помните ее хорошенько и положите в наполненную керамическую емкость. После включения питания вы заметите, как фольга в местах сгибов начинает понемногу разлагаться. Весь тест займет не более 2 минут.

    После удачного испытания вы можете считать, что ультразвуковая ванна своими руками готова к использованию.

    4. Какая жидкость применяется в ультразвуковой ванне?

    Есть 2 варианта:

      Вода + ПАВ (поверхностно-активное вещество).

    *Используется для очистки от налета золота, серебра и других драгоценных материалов. В свободном доступе в хозяйственных магазинах страны.

    Спиртовой раствор.

    *Для работы с микросхемами и платами.

    Спирт предотвращает замыкание и прекрасно помогает в случаях, когда вода бессильна.

    Иногда для очистки деталей автомобильной техники используют керосиновые или бензиновые смеси, но из-за опасности воспламенения лучше перейти к более щадящим методам.

    Тут хорошим вариантом станут растворы порошков и других моющих средств.

    5. Правила эксплуатации ультразвуковых ванн.

    3 основных правила:

      Не лезть своими руками в емкость при работе конструкции.

    Чтобы обезопасить себя, используйте резиновые перчатки.
    Не включать устройство, когда оно пустое.

    Особенно это правило важно соблюдать при работе с самодельными ваннами.

    Ферритовый стержень от влияния электричества может разлететься на части и навредить окружающим.

    На покупных устройствах все закрыто и обычно присутствует система автоматического отключения.

  • Перед использованием осмотрите устройство на наличие механических повреждений, которые могут повлиять на работоспособность прибора и безопасность окружающих.
  • Элементарные правила пожарной и эклектической безопасности также не стоит забывать. Короткие замыкания или проблемы с работой импульсивного трансформатора могут нести опасность при длительной работе устройства.

    Совет: если вам нужно очистить мелкую деталь, положите ее в стакан с раствором, а уже затем его поставьте в керамическую емкость, наполненную обычной водой.
    Метод позволит сохранить сырье и ваши деньги.

    Любое самодельное устройство периодически нуждается в проверке. Выявив заранее проблемные места можно избавить себя от лишних хлопот и опасностей в будущем.

    Хотите разобраться наглядно, как устроена и работает ультразвуковая ванна?

    Демонстрация разборки и описание принципа действия оборудования вы найдете в ролике:

    Мы рассмотрели, как создается ультразвуковая ванна своими руками, и что для этого требуется. Себестоимость такого устройства не более 1000 рублей , а если добыть все компоненты самому, получится вообще бесплатно.

    Ультразвуковая ванна

    Технический прогресс не стоит на одном месте, устройства для облегчения труда человека набирают все большую популярность. Изделия, состоящие из множества соединений и элементов, могут ломаться ввиду наличия окружающих агрессоров. В некоторых случаях достаточно очистить крепления и платы от грязи, но подобраться к труднодоступным местам не представляется возможным действием. Для очистки все больше применяется ультразвуковая ванна.

    Что такое ультразвуковая ванна?

    Высокочастотные волны могут воздействовать на материалы в агрессивной среде. Принцип работы ультразвуковой ванны состоит в помещении деталей в специальную жидкость, затем воздействием волн происходит движение составляющих. Повышение давления приводит к процессу кавитации на молекулярном уровне, образовавшиеся пузырьки во время движения атомов взрываются. О том, как пользоваться ультразвуковой ванной, можно узнать из инструкции по эксплуатации изделия, к различным материалам применяется воздействия давления необходимыми пропорциями.

    Ультразвуковая ванна состоит из чаши для жидкости, изготавливаемой из нержавеющих сплавов металла. Для домашнего использования или очистки небольших изделий применяется ванна объемом до литра. Промышленными производствами используется большие объемы чаш, которыми возможно очистить объемные предметы. Частота и диапазон ультразвуковых волн работает в режимах от 18 до 120 кГц, звуки на таких уровнях не слышны человеку. Воздействие ультразвуком происходит в различных сферах, от больниц до ювелирных мастерских, при наличии определенных навыков возможно сделать ультразвуковую ванну своими руками.

    Типы загрязнений

    Различная среда применения делает ультразвуковую ванну универсальным устройством. Основное применение механизм нашел автосервисами и производствами, где необходимо убрать следующие типы загрязнений:

    • твердотельные осадки, которые появляются процессом эксплуатации механизмов;
    • защитные покрытия пленка удаляются перед соединением посредством пайки или внутри изделий, препятствующих нормальной работе;
    • окисления и коррозийные отложения.

    В ультразвуковой ванне, изготовленной своими руками, возможно промывать печатные платы и другие радиотехнические материалы. Перед применением достаточно погрузить деталь в жидкость, запустить процесс.

    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.

    Как сделать ультразвуковую ванну своими руками

    Перед сборкой ультразвуковой ванны своими руками необходимо разобраться, какие предложения имеются на рынке.

    Существует несколько видов ванн, предлагаемых производителями:

    • Портативные устройства применяются домашним хозяйством, а также при обработке небольших изделий. Объем чаши варьируется от 1 до 2-х литров, стоит такое устройство от 5000 до 20000 рублей.
    • Промышленные модификации применяются крупными производствами, автосервисами, позволяют обработать большое количество изделий за один раз, цена может доходить до 50 тысяч рублей.

    Генератор ультразвук своими руками

    При определенных навыках, возможно изготовить ультразвуковую ванну своими руками. При наличии инструментов и доступа к аксессуарам, которые реализуются магазинами радиодеталей, можно сэкономить до 3 частей от стоимости нового устройства. Для самостоятельного изготовления понадобятся следующие элементы:

    • Емкость для погружения изделий, изготовленная из нержавеющей стали. Она должна устойчиво стоить на месте, иметь небольшой подъем для доступа к нижней части.
    • Трубка из стекла или пластмассы.
    • Насос для закачки жидкости, подойдет небольшой мощности, цена его не так высока.
    • Магнит формой круга, возможно демонтировать с неиспользуемых динамиков.
    • Катушка с ферритовым стержнем, суд из керамики или фарфора.
    • Импульсный трансформатор, реализуется точками продажи радиодеталей, цена начинается от 300 рублей.

    Также для работы понадобится жидкость и питание от электросети 220 Вольт.

    Сборка ультразвуковой ванны своими руками

    После подготовки всех материалов, можно приступать к сборке ультразвуковой ванны своими руками. Первым шагом является намотка ферритовой проволоки на пластмассовую трубку, стержень может находится в свободной форме, стабильное крепление не потребуется. Магнит прикрепляется к концу стержня, результатом получается магнитно — фрикционный излучатель.

    Следующий этап подразумевает сверление своими руками отверстий на дне емкости уз ванны. Сосуд прикрепляется к емкости из стали, рядом изготавливаются отверстия для подачи и слива жидкости. Нанос поможет быстрее производить операции подачи жидкости к ванне, для слива можно обойтись обычным шлангом, подведенным к ёмкости.

    Трансформатор импульсного типа производит подачу тока повышенного напряжения, что повышает эффективность устройства. За неимением доступа к радиодеталям, можно извлечь трансформатор из непригодного телевизора или монитора телескопического образца. После сборки и подсоединения всех элементов ультразвукового трансформатора производится пробный запуск. В процессе работы важно соблюдать правила техники безопасности, не использовать устройство без жидкости, не трогать деталь во время обработки.

    Какая жидкость применяется в ультразвуковой ванне

    Жидкость для ультразвуковых ванн найти в продаже можно реже, чем само устройство. Для воздействия на очищаемые детали применяется два варианта растворов:

    1. Раствор поверхностно — активного вещества с водой, применяется для очистки драгоценных металлов.
    2. Раствор на спиртовой основе. Жидкость, которая используется при очистке монтажных плат и микросхем, отлично препятствует образованию коррозии на деталях последующим временем.

    Существуют различные варианты растворов, которые применяются в домашних условиях. Некоторые владельцы ультразвуковых ванн применяют дизельное топливо или бензин, работа с такими элементами требует повышенной внимательности, т.к. они взрывоопасны. Самостоятельно возможно изготовить жидкость из основных компонентов порошка или моющего средства.

    Правила эксплуатации ультразвуковых ванн

    Работа с устройством не отличается его конструкцией или изготовителем. Изготовленная своими руками ванна, или приобретенная на рынке требует соблюдения некоторых правил техники безопасности. Также механизм может элементарно сломаться, если не следовать правилам:

    • Установка детали производится только надев резиновые перчатки, это обуславливается агрессивной средой жидкости, которая может привести к аллергии или другим повреждениям кожи.
    • Категорически исключается запуск пустого устройства. При работе с самодельными конструкциями, ферритовый стержень может разлететься на куски под воздействием высокочастотного электричества. В покупных устройствах устанавливается функция отключения при отсутствии жидкости.
    • Перед запуском важно провести осмотр корпуса устройства от признаков течи и других повреждений.

    Важно следить за техническим состоянием электро цепи, не исключены короткие замыкания, перегрев трансформатора при длительной эксплуатации ультразвуковой ванночки. При работе с мелкими детали возможно сэкономить время на обработку и жидкость, достаточно поместить деталь в стакан с жидкостью, затем к устройству, наполненному обычной водой.

    Область применения ультразвуковых ванн

    На основании применения ультразвука очищаются многие детали. Доступность конструкции делает все более популярным использование ультразвуковые ванны в различных отраслях.

    1. Ювелиры используют ванну для очистки старых изделий от сажи и грязи. Труднодоступные места с легкостью очищаются путем применения специального раствора. Способ важен тем, что на деталях не остается следов механических воздействий, что особенно важно при работе с антикварными деталями.
    2. Оптические изделия, всевозможные линзы легко поддаются очистке ультразвуком.
    3. Электронной промышленностью используется при обработке старых монтажных плат, механическим воздействием невозможно очистить элементы радиотехники, существует вероятность повредить важные соединения.
    4. Химическая промышленность определила устройство как возможный механизм ускорения процессов путем кавитационных воздействий.
    5. Автомобильная промышленность и типографические станции применяют ультразвуковые машины для промывки механизмов и узлов.

    Также устройство широко используется автосервисами при очистке карбюраторов, инжекторов, дроссельных заслонок. В некоторых сервисных центрах по ремонту мобильных устройств применяется ванна для очистки плат от наростов припоя с мелких деталей.

    Правила выбора

    Перед выбором ванны следует обратить внимание на множество параметров, основные из которых при неправильном выборе могут исключить выполнение работ. От размеров устройства напрямую зависит его цена, мощность. Некоторые модификации оснащены сенсорными панелями для облегченного управления. Очистка небольших предметов не требует увеличенного объема чаши, наоборот, повышенный объем требует большего расхода жидкости, которую невозможно использовать вторично.

    Одним из важных критериев является наличие нагревательного элемента, который поддерживает температуру жидкости в определенных рамках. Подогрев производится для более быстрого процесса, экономии времени на очистку изделия. Таймер позволит задавать определенное время, оповещать при окончании работ.

    Необходимо обратить внимание на наличие комплектом специальных зажимов и корзинок, которые облегчат погружение детали в емкость.

    Ремонт ультразвуковой ванны

    Вне зависимости от качества устройства, применение в агрессивной среде вызывает потребность к ремонту. Техническое обслуживание и ремонт ультразвуковой ванны доступно не каждым сервисом, ввиду отсутствия квалификации мастеров.

    Самостоятельный ремонт механизма включает в себя предварительный визуальный осмотр. Поверхностный анализ начинается с проверки кабеля на наличие пробоев, отсутствие течи жидкости и громыханий внутри корпуса, после этого необходимо проверить:

    • электронную плату, прикреплённую в нижней части механизма;
    • элементы питания;
    • пьезоизлучатель;
    • сетевой выключатель или таймер.

    Диагностика УЗ ванны

    Диагностика определенного узла может быть выполнена самостоятельно, лучшим будет возможность установки вышедшего из строя элемента на другой аппарат. В некоторых инструкциях описано, как последовательно проводить техобслуживание, лучше для безопасной работы и быстрого эффекта следовать рекомендациям производителя.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector