Как работает ультразвуковая ванна: Ультразвуковая ванна. Часть 1 / Хабр

Содержание

Ультразвуковая ванна. Часть 1 / Хабр

Хомяки приветствуют вас, друзья.

Сегодняшний пост будет посвящен созданию ультразвуковой очистительной ванны в основе которой лежит пьезокерамический излучатель Ланжевена мощностью 60 Вт. В процессе мы рассмотрим из чего состоит устройство, как его настроить чтобы ничего не сгорело и в конце лицезреем очистительные способности, которые по своему действию превосходят Мистера Пропера и всех его знакомых. Ультразвуковая ванна имеет много сфер применения и перечислить все практически невозможно, так как большинство из них будет зависеть только от вашего воображения.

Прежде чем начать растворять свои пальцы в ультразвуковой ванне, давайте разберем как же возникают механические колебания на более простых системах. Одним из примеров таких колебательных механизмов являются магнитострикторы, которые под воздействием магнитного поля могут сжиматься или растягиваться. Такими параметрами обладает обыкновенный феррит от старого дедовского приемника, который наверняка у каждого валяется где-то в гараже.

Для начала эксперимента нам понадобится: генератор сигналов, модулятор плотности импульсов для регулировки мощности, полумост, регулируемый блок питания и осциллограф для визуальной оценки сигнала. Дальше на небольшой оправке мотаем катушку из толстой меди, в моем случае вышло порядка 50 витков провода 2 мм. Феррит будет вставляться прямо в середину этой пушки гауса. Выставляем на модуляторе импульсов мощность в 100 процентов. Вращая ручку на генераторе находим резонанс системы, который в конкретном случае будет выглядит как две горы, вершины которых нужно выровнять.

Частота конкретного стержня получилась 8.5 кГц. Приближаясь к механическому резонансу, видно как капля на верхушке ферритового стержня начинает вибрировать, меняя при этом свою первоначальную форму. В какой-то момент амплитуда вибрации достигает такой величины, что воду разрывает на тысячи мелких частиц и визуально кажется, что жидкость за долю секунды превращается в туман. Размер каждой такой капли зависит от механической системы, чем выше частота — тем меньше капля.

Такая магнитострикционная система плоха тем, что при определенном пороге мощности хрупкий феррит разрывает на части, как это произошло сейчас. 15 Вт оказались недопустимы. В середине стержня возникает максимальное механическое напряжение, вот его и разрывает. Если после этого пытаться склеить две половинки стержня, то такой активной работы как была изначально не будет, так как каждый отдельный кусок будет иметь свой механический резонанс. Во время съёмки у меня разорвало три таких стержня.

В качестве эксперимента подключим к генератору самый обычный пьезокерамический излучатель. Вращая ручку генератора находим момент, когда вода начинает активно возмущаться. Как видно, капли, которые образовались имеют несколько больший размер чем в представленном варианте ранее, так как резонансная частота тут в 2 раза ниже, и соответствует 3.6 кГц.

Для справки. В ультразвуковых испарителях и увлажнителях воздуха используется тот же принцип, только частота тут лежит уже в мегагерцовом диапазоне. Размер капли воды может достигать несколько десятков микрон.

Теперь переходим исключительно к излучателю Ланжевена, названого в честь французского физика который занимался магнетизмом. Электромеханическая частота этой железяки равна 40 кГц, и испарение воды на нем больше похоже на извержение какого-то вулкана. На таком холостом ходу излучатель сильно греется, поэтому так делать не рекомендую.

В следующем эксперименте попробуем получить ультразвуковую левитацию. На резонансе в ланжевене образуется стоячая ультразвуковая волна с пучностью на конце излучающей накладки. Это основная продольная мода. В этом случае частицы вещества на конце накладки колеблются в вертикальном направлении с амплитудой в десятки микрон. Эти колебания легко передаются в воздух.

Если на определенном расстоянии от излучателя установить отражающую поверхность, то излученные и отраженные волны будут складываться, образуя в воздухе стоячие звуковые волны которые имеют узлы — области минимального давления, и пучности — области максимального давления. Чтобы шарик с пенопластом левитировал его необходимо разместить именно в узле звукового давления. Если отключить систему, весь карточный домик тут же рухнет.

С принципом работы Ланжевена разобрались. Теперь можно поближе разглядеть излучатель. С лицевой стороны видно отпескоструенную матовою поверхность, которая обеспечивает лучшее сцепление с клеем, который будет скреплять излучатель с гастроемкостью.

Объем такого корыта полтора литра. Типоразмер посудины 1/6, глубина 100 мм, материал нержавейка. Центруем излучатель на дне посудины и отмечаем место где он будет находиться. По сути это нужно для того, чтобы следы наждачки не вылезли за границы и не испортили внешний вид. В идеале это место лучше обработать пескоструем, но у меня такого в хозяйстве нет. Когда поверхности подготовлены обезжириваем их ацетоном и разводим эпоксидный клей.

Наносим его тонким слоем на само корыто и ту же процедуру проводим с излучателем. Пропусков быть не должно, так как нам нужно обеспечить хороший акустический контакт всей излучающей поверхности. При стыковке шатла Ланжевен пытается куда-то уползти. Чтобы он далеко не убежал его нужно немного притереть, а затем придавить чтобы выполз весь лишний клей.

После полимеризации эпоксид приобретёт так называемую металлическую твердость. Для любителей такой вариант начать работу с мощным ультразвуком, может оказаться вполне подъёмным.

Теперь время сделать корпус. Отмечаем на 10 мм ДСП заранее вымеренные размеры и начинаем работу электролобзиком. Делать такую операцию желательно ночью, когда все соседи спят)

В конечном результате выйдет 5 ровных кусков, всё что нужно это понадежней скрепить стенки фанеры чтобы ничего не развалилось. Примеряем ванну вставляя одно в другое. В идеале коробка должна выйти чуть меньше чем размеры самой гастроемкости.

Переходим к электронной части. Для управления временем работы ванны нужен таймер. Подходящая схема в интернете нашлась, а вот печатную плату пришлось разводить самому так как она попросту отсутствовала в описании. В результате получилась небольшая платка с достаточно скромными размерами. То что нужно.

Подаем питание и видим как что-то засветилось. Кратковременное нажатие на кнопку энкодера включает и выключает таймер. Поворот ручки позволяет выбрать время в минутах от 1 до 99. После истечения заданного интервала играет музыка, а затем раздается сирена которую можно отключить разово нажав на энкодер. Работа проще некуда. Если кого-то напрягают звуковые сигналы, на плате предусмотрена перемычка отключающая динамик.

Теперь дело за генератором, который будет качать акустическую систему. Разводил плату исключительно под габариты деталей которые нарыл в кладовке. Пытался разместить элементы как можно поплотней, чтобы высокочастотных наводок не было. Хотя вариант собранный из говна и палок на коленке тоже не плохо работал, но так делать не стоит.

Генератор называется пуш-пул. В начале в нем были транзисторы IRFZ46, затем 2SK1276, затем IRFP460 все они показались в работе как то уныло. Лучше всего отработали транзисторы IRFZ44, на них и остановился. Управление идет от микросхемы драйвера IR2153.

Так как управление частотой будет ручной в некоторых режимах транзисторы будут сильно греться. Поэтому нужно предусмотреть хороший отвод тепла. Радиатор желательно использовать с толстой основой, так как его отвод тепла будет намного эффективней чем у куска алюминьки расположенного слева, который перегревается как первоклассник на первом свидании. При любых раскладах необходимо обеспечить хороший отвод тепла и воздушное охлаждение. Значение температуры будет выводиться на китайский термометр с жк экраном. Стоит такой примерно 2 бакса.

Вся энергия в ванне будет раскачиваться импульсным трансформатором от компьютерного блока питания. Из практики размер трансформатора не имеет значения, всё одинаково работало как на малой, так и на большой такой хреновине. 60 Вт для них как два пальца. Потребление всей схемы будем оценивать по показаниям амперметра включенного параллельно мощного шунта. Блок питания для нашей задачи нужен неслабый. Эта плата выковыряна из зарядки от какого-то ноутбука. Если верить характеристикам, то она выдает 65 Вт при напряжении в 20 вольт. Поделив первое на второе получим ток в три с четвертью ампера, что очень радует.

Теперь эту кучу запчастей нужно разместить в шахматном порядке. Для этого на деревянных досках включаем все свои навыки художника и отмечаем заранее запланированные места куда будут вставляться органы управления. Чистая работа завершилась, пора заговнять ковер опилками от ДСП, которые как снег сыпятся во время рассверливания отверстий. Грубые следы от дрели убираем бормашиной. Так как насадка круглая, остаётся подровнять углы и тут в дело идёт напильник. Но работать с ним нужно аккуратно, так как на декоративном покрытии получаются сколы. После того как по всей хате осела пыль, декоративную деревообработку можно считать завершенной.

Размещаем всю электронику. Хороший тон когда все детали входят плотно. Размещаем с обратной стороны плату таймера, а с лицевой китайский термометр который показывает температуру в десятых долях градуса, также устанавливаем остальные рубильники и переключатели. В результате выйдет что-то типа этого.

Внутри размещаем блок питания, как видно он находиться возле выдувного отверстия для лучшего охлаждения. Плату генератора ставим напротив вентилятора и размещаем последний элемент — дроссель.

Как же эта вся груда железа работает?! Сейчас разберёмся. Для начала настройки выставляем на регулируемом блоке питания напряжение порядка 14 вольт. Проверяем стабилизированное напряжение для питания микросхемы драйвера, оно должно быть 12 вольт. Щупом осциллографа цепляемся к затвору транзистора и проверяем присутствует ли сигнал в виде меандра. Если всё на месте, переменным резистором меняем частоту и смотрим чтобы сигнал не дергался и был ровным во всём пределе регулировки. В данном случае верхняя граница порядка 80 кГц, а нижняя в районе 34 кГц. Запас достаточно большой и карман как говорится не жмёт.

Включаем на щупе делитель на 10 и подключаемся к средней ноге полевика — это сток. На холостом ходу видно как в момент включения транзистора происходит высоковольтный выброс за которым следует свободное затухающее колебание сравнительно с ударом по воде. В момент отключения ключа видим еще один пик. В идеале на этом месте должен быть чистый меандр. Но похоже он забухал. Попробуем подключить нагрузку в виде лампы Ильича. Видим как затухания пропали, передний фронт меандра в завале, а индуктивные выбросы достигают порядка 700 вольт. Такая картина никуда не годится.

Часть этого ужаса возникает еще в плате, даже палец на нее влияет. Такой же сигнал будет повторяться и на выходе трансформатора. Видно как между включениями каждого плеча формируется дедтайм в 1.2 миллисекунды. Ровным счетом, кроме формы сигнала работа идёт в правильном направлении.

Высокочастотный звон можно задавить снаббером. Так называется цепочка из резистора и конденсатора. При этом резистор должен быть мощным, около 5 Вт, так как он сильно греется. Разместим их в зоне обдува радиатора. Подсоединяя РЦ цепочку к одному из плеч пуш-пула, видно как гасятся волны правда с небольшим возмущением в момент включения. Это лучшее чего смог добиться экспериментально подбирая ёмкость и сопротивление снаббера для данной схемы. В любой случае даже под нагрузкой сигнал на выходе высоковольтной части трансформатора стремится быть похожим на меандр. С этим разобрались, едем дальше.

Так как излучатель является ёмкостной нагрузкой к нему нужно рассчитать резонансный дроссель, который повысит эффективность работы. Измеряем ёмкость и получаем примерно 5 нФ. Частота данного Ланжевена 40 кГц. Заходим в программу «Электродроид» и вводим туда эти параметры. Гениальная программа для двоечников, ничего не нужно считать только цифры вводить, программа всё сделает за вас сама. По результатам вычислений индуктивность вышла 3.2 мГн. Мотать трансформатор будем двойным проводом, чтобы уменьшить общее сопротивление. Меньше сопротивление, меньше потерь которые будут рассеиваться в виде тепла.

Первый вариант дросселя мотался на сердечник неразобранного трансформатора. Заняло это порядка 4 часов, так как укладывать медь виток к витку было затруднительно. Конечная индуктивность со всеми стараниями вышла 0.6 мГн. Я был расстроен. Можно намотать образец и в один провод на обычном куске феррита, потерь будет много, но для настройки такой вариант сгодится.

И так, что мы тут видим?! На одном из концов излучателя сидит трансформатор тока, в дальнейшем от него будет мало толку. На горячем конце дросселя подцепим неоновую лампочку для визуальной оценки напряжения. Нальем в гастроемкость немного водицы, примерно на 1/3. Щуп осциллографа подключим к высоковольтному выходу трансформатора.

Поднимаем напряжение и видим… Да хрен пойми что! На резонансе при максимальном потреблении меандр просаживается по самое ни хочу образуя две вершины как в фильме Властелин Колец. Подозреваю, так влияет дроссель по питанию низковольтной части. Размах напряжения судя по всему немалый, поэтому делать так как будет дальше не рекомендую. Подключаем щуп с делителем к горячему концу, регулируем частоту и видим как амплитуда напряжения взмахивает за пределы измерения осциллографа. Размах примерно в 1000 вольт. Второй конец неоновой лампы щипается если его касаться.

Посмотрим что там на трансформаторе тока. Картинка прыгает из-за плохой синхронизации осциллографа. Ану синхронизируйся старая рухлядь. Не выводи меня! Ток на резонансе растет что и должно быть. Если вода в ванне болтается, то работа системы становится нестабильной.

Интересный эффект обнаруженный во время экспериментов. Если один конец Ланжевена не соединить с общим проводом схемы, то на корпусе ванны появляется весь потенциал напряжения в киловольтах, это хорошо видно на неоновой лампочке. Даже проскакивают небольшие искры при касании железяки. На плате заранее предусмотрена перемычка заземляющая ланжевен.

Схема электронной части. Пытался в ней указать всё, даже цоколёвку транзистора. На дросселе резонансной части стоит замыкатель. Заметил, что иногда ванна лучше работает без него, чем с ним, а иногда наоборот.

Для наглядности ниже показаны две картинки с сигналами. На первой работа с ёмкостной нагрузкой, а на второй с резонансной. Архив со всем нужным материалами для сборки ванны.

С этой частью разобрались, вроде ничего не сгорело, двигаемся дальше. Подключаем все разъёмы с питанием, управлением, переменными резисторами, келлером, и т.д. Так как датчик температуры термометра имеет очень удобную форму для крепления, ничего другого кроме как присобачить его на кусок фольгированного скотча я не придумал, хотя более правильно будет просверлить дырку в радиаторе и засунуть его туда вместе с термопастой для лучшего теплового контакта.

Корпус ванны сделан из ДСП, а как известно он боится воды, точней его незащищённые боковины. Водостойкий силикон отлично справляется с такими задачами. Отделяем кусок этой гадости и втираем в торцы деревяхи. Тут важно никуда не спешить для себя же делаем. Так же на силиконе будет лучше держаться демпферная лента, которая будет изолировать тело гастроемкости от корпуса устройства, чтобы полезные вибрации не гасились.

Для крепления Ланжевена к нержавеющему корыту вместо эпоксидной смолы можно использовать холодную сварку типа «Поксипол». Им вроде как производители ванн пользуются. Пусть пользуются, обычный эпоксид в разы дешевле стоит.

Для справки. Не стоит оставлять вещи без присмотра, иначе набегут хомяки и погрызут все провода. Но не стоит бояться если рядом паяльник им всегда можно дать отпор) Сказать что ванна получилась компактной это ничего не сказать по сравнению с китайскими, но сколько тут мощи…

Вторая часть



Архив с полезностями
Полное видео проекта на YouTube
Наш Instagram

Ультразвуковая ванна. Принцип работы | ПроИнструмент

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

Сущность метода

Ультразвуковая очистка происходит в специальной ванне, где с помощью электрических преобразователей происходит преобразование низкочастотного переменного тока в высокочастотные звуковые волны. Всякий раз, когда ультразвук высокой интенсивности возникает в растворе, там активизируются кавитационные процессы.

Суть этих процессов заключается в том, что под действием акустических колебаний высокой частоты в ограниченном объёме жидкой среды возникают газовые пузырьки. Стойкость пузырьков невелика, поскольку на них начинают действовать усилия давления от акустических волн или от давления жидкости. Поэтому пузырьки тут же разрушаются, выделяя при этом значительную энергию. Её бывает достаточно, чтобы за очень короткое время удалить всю грязь с деталей, которые погружены в моющий раствор.

Ультразвуковые ванны снабжаются высокочастотными генераторами, которые обеспечивают генерацию и распространение ультразвука. Эти колебания сообщаются очищающему раствору, вводя его в резонанс. Плотность энергии звукового поля при этом повышается настолько, что обуславливает эффект кавитации.

Ультразвуковые ванны специально используются для очистки мелких компонентов со сложной конфигурацией, которые содержат загрязнения в труднодоступных местах. Если загрязнения достаточно плотные, то в ультразвуковой ванне происходит гомогенизация загрязнений, после чего их легко удалить из ванны другими доступными способами.

Устройство и принцип работы

Ультразвуковая ванна состоит из следующих узлов:

  1. Ультразвукового генератора.
  2. Излучателя ультразвуковых колебаний.
  3. Экрана-отражателя.
  4. Рабочей ёмкости.
  5. Нагревательного устройства.
  6. Системы управления.

В качестве ультразвукового генератора чаще всего используют устройства с магнитострикционным или пьезоэлектрическим принципом действия. Для эффективной очистки подходят генераторы, излучающие колебания от 20…40 кГц (для маломощных ванн) до 300 кГц (для ультразвуковых ванн высокой производительности).

Излучатели пьезоэлектрического типа изготавливаются из кристаллов кварца. Этот минерал обладает свойством генерировать на своей поверхности электрические заряды, интенсивность и частота которых изменяются в зависимости от величины и частоты прикладываемых напряжений растяжения/сжатия.

Магнитострикционные излучатели более мощные (до 200…300 кГц). Они производятся из никеля, а также его сплавов с медью или железом. При помещении в магнитное поле детали, изготовленные из таких сплавов, интенсивно изменяют свою длину, что и является источником ультразвуковых колебаний.

Интенсивность колебаний и получающееся в результате этого акустическое давление возрастает с повышением температуры жидкости. Поэтому в схему ультразвуковой ванны вводят нагревательный элемент. Экран служит для формирования направленного потока ультразвуковых волн; его положение регулируют перед началом ультразвуковой очистки.

Жидкости для ультразвуковых ванн

Требования к составу жидкости связаны с её вязкостью и кислотным числом рН, которое определяет длительность и эффективность удаления поверхностных загрязнений. Практическое применение получили:

  1. Водные растворы кислот (рH 5,0 или менее). Используются для удаления известковых отложений, окалины, ржавчины и некоторых минералов с поверхности стали и чугуна.
  2. Щелочные растворы (pH 10 или выше). Используются для очистки олова, латуни, цинка, меди, нержавеющей стали (и других сталей аустенитного класса).
  3. Ферментативные растворы. Разработаны для удаления загрязнений на основе белков с поверхности пластмасс, стекла, алюминия, латуни, титана и нержавеющей стали.
  4. Деионизированная вода. Являясь нейтральным очистителем, хорошо действует на резину, пластмассу, стекло, ткани и металлы, но малоэффективна при стойких и плотных отложениях.

Выбор жидкости определяется такими условиями, как опасность коррозии (которая наиболее вероятна при использовании кислотных растворов) и вероятности разрушения некоторых минералов повышенной хрупкости – топаза, оникса, обработка которых возможна только в нейтральных растворах.

Для повышения эффективности ультразвуковой очистки в растворы добавляют эмульгаторы и нейтральные (мягкие) моющие вещества. С увеличением длительности применения рабочую жидкость заменяют, а внутреннюю поверхность ванны тщательно очищают от гомогенизированных частиц.

Зачем нужна функция дегазации в ультразвуковых ваннах? Автосканеры.RU

В данной статье мы коснемся одной интересной функции ультразвуковых ванн Одасервис, которое носит название «дегазация» . Зачем она нужна? Те , кто работал с УЗ ваннами , наверное, замечали, как в процессе работы в рабочей жидкости появляются пузырьки воздуха. Для понимания явления потребуется вспомнить курс школьной химии и физики. В жидкости могут растворяться газы. Более того, они там есть всегда, и это называется нормальной концентрацией газов в жидкости. За счет этого явления, например, рыбы могут дышать в воде, поскольку в ней растворен кислород. В дистиллированной воде газы тоже присутствуют, просто их концентрация значительно ниже.

Зачем нужна дегазация? Главная причина– это повышение эффективности очистки ультразвуком. 

При запуске ультразвуковых генераторов появляется эффект кавитации. Происходит процесс образования-схлопывания областей с воздушными пузырьками, который вызывает гидроудары на поверхности предмета, которые и «отбивают» грязь от предмета. Стоит отметить, что поверхность  имеет свою геометрию, а еще на ней есть загрязнения, которые имеют свою форму (впадины, трещины и т.д.). Все неровности поверхности приводят к появлению интерференции и дифракции волн. При наличии растворенных газов в жидкости происходит их выделение под действием ультразвука. В месте образования воздушного пузыря мы можем получить эффект «стоячей волны».

Этот эффект сильно понижает КПД ультразвуковой очистки деталей. Пузырьки газа не схлопываются, а остаются на месте. При этом ультразвук уже не может выполнить свою работу качественно. Габариты данных областей могут отличаться в несколько раз. При микроскопических размерах они будут не заметны глазом, а поверхность после цикла очистки будет выглядеть плохо очищенной. Граничные размеры таких областей составляют около 5 мм, что уже хорошо заметно. После цикла очистки это будет выглядеть как неочищенное пятно. Это совсем не тот эффект, что ожидает потребитель. На помощь приходит ультразвуковая дегазация.



Использование режима дегазации при ультразвуковой очистке необходимо в случае:

  • Очистки оборудования для лабораторных исследований;
  • Очистки от пылемасляных загрязнений;
  • При применении моющих средств, вступающих в реакцию с самим изделием, травлении;
  • Подготовки изделия для проведения измерений; хорошо очищенная поверхность приборов/оборудования повышает точность проводимых ими измерений;
  • Удаление газов из рабочей жидкости предотвратит кавитационный износ оборудования;

Различают два режима ультразвуковой дегазации:

• докавитационный;
• при наличии кавитации (кавитационный).

В докавитационной дегазации скорость изменения концентрации газов пропорциональна интенсивности звука. Использование прямых зависимостей не дает максимального эффекта. В условиях кавитации скорость изменения концентрации также пропорциональна интенсивности звука, однако рост интенсивности процесса связан на прямую с ростом самой кавитации. Другими словами, кавитация значительно ускоряет процесс дегазации.

В зависимости от вида загрязнения общий КПД процесса очистки за счет дегазации может быть повышен до +130% от обычной работы.

Ультразвуковые ванны ОДАСЕРВИС серий DS, LD, P имеют функцию ультразвуковой дегазации и предназначены для качественной очистки деталей автомобиля, электроники и т.д..


Тема:  УЗ ванны

Ультразвуковые ванны

Ультразвуковые ванны — это специальное оборудование, используемое для очистки различных предметов за счет воздействия ультразвуковых волн.  Ванны ультразвуковой очистки обладают таким важным преимуществом, как минимальное время, затрачиваемое на очистку. Кроме того, после такой обработки отсутствуют какие-либо повреждения, так как нет непосредственного контакта с поверхностью.

Ультразвуковые мойки

применяются в различных областях:

  • в промышленности и науке: очистка механизмов и деталей всех типов, применяются ультразвуковые ванны для чистки лабораторных сит;
  • в медицине: очистка инструментов и лабораторной посуды, для исследовательских задач;
  • в ювелирных мастерских: очистка ювелирных украшений и деталей сложной геометрической формы;

Как работает ультразвук?


В результате воздействия ультразвука в воде образуется огромное количество мельчайших пузырьков. После их взрыва создается волна с высоким давлением. В результате этого нарушается связь между загрязнениями и поверхностью, что позволяет удалить частички даже в самых труднодоступных местах. При этом эффективность очищения зависит от частоты волны: ультразвуковые ванны для очистки форсунок вырабатывают частоту 35 кГц. При этом образуются мелкие пузырьки, которые очищают более бережно. Для более грубой очистки достаточно частоты  в 20 кГц, что позволяет создавать более крупные пузырьки и, соответственно, сильную взрывную волну. По

мощности, частоте и объему оборудование делится на лабораторные и промышленные ультразвуковые ванныЦена ультразвуковой ванны зависит от размера и наличия подогрева. Также цена зависит от системы управления: ультразвуковая ванна с цифровым управлением или ванна с аналоговым управлением.

Преимущества очистки ультразвуком


Грязь с изделий удаляется быстро ультразвуковой квитацией даже из труднодоступных мест, глубоко проникая в поры: полости и отверстия. Мойка/очистка в ультразвуковых ваннах занимает несколько минут и по эффективности превосходит другие методы очистки. Ультразвук обеспечивает бережную очистку, никаких механические повреждений (царапины). 

Преимущества в технологии производства и сонохимии


Кавитация в ультразвуковых мойках используется не только для очистки различных объектов, но и способстует длительному сохранению эмульсии масла и воды по сравнению с другими производственными процессами. Для сонохимических процессов в ультразвуковой ванне реакционный сосуд должен иметь тонкое дно. Таким образом, ультразвуковая энергия распространяется непосредственно и эффективно в реакционный сосуд.

Должна ли ультразвуковая ванна иметь нагрев?


Чистящие средства, подогретые в ультразвуковой ванне, снижают время очистки и способствуют более быстрому удалению грязи. Для процессов очистки в лабораториях предпочтительно использовать ультразвуковые ванны с нагревом.

Дезинфицирующие средства нельзя подогревать, так как коагуляция белков начинается при температуре 400°С. Поэтому, для дезинфекции рекомендуется использовать ультразвуковые ванны без нагрева.

Какой тип аксессуаров для ультразвуковой ванны следует использовать?


Объекты для очистки и реакционные сосуды запрещено класть на дно ультразвуковой ванны. Корзины позволяют избежать царапин на частях, которые будут очищаться, и на дне ультразвуковой ванны. Стаканы помещают в крышки ультразвуковых ванн с отверстиями и используют для очистки небольших объектов или при работе с агрессивными растворами.

Ультразвуковая ванна своими руками: самодельная конструкция, как собрать, изделия для чистки форсунок, как сделать самому

Использование ультразвука привело ко многим открытиям. Например, в последнее время очень большое распространение получили ультразвуковые ванны. Они используются для очистки разных деталей, механизмов и даже украшений. На сегодняшний день их можно не только купить, но и сделать своими руками, если знать все правила монтажа.

Особенности

Ультразвуковая ванна представляет собой емкость, в которой можно очищать разные предметы при помощи ультразвуковых волн. Несмотря на то что это довольно сложный механизм, внешне конструкция выглядит очень просто. Она состоит из емкости, специального генератора, который отвечает за преобразование энергии и трансформатора.

Существуют более простые модели, и более сложные, которые помогают справляться с самыми трудными задачами. Емкость прибора варьируется от одного до тридцати литров. Конструкцию дополняет излучатель, который работает в диапазоне до сорока герц. Он находится под самым дном емкости, а управление происходит с помощью электроники.

Как понятно из названия, работает данный прибор за счет ультразвуковых волн. В ванну наливается жидкость, которая под действием генератора заполняется пузырьками. Высокое давление в емкости приводит к тому, что все эти пузырьки лопаются. Именно за счет этого и происходит очищение вещей, погруженных в емкость. Процесс чистки пузырьками называется кавитацией. Чистка может занять от нескольких минут до нескольких часов.

Нетрудно догадаться, что ультразвуковая ванна имеет много преимуществ:

  • с ее помощью производится эффективная борьба с коррозией;
  • обработка загрязненного предмета занимает очень мало времени;
  • для удаления ржавчины не нужно прикладывать физических усилий;
  • с помощью ультразвука можно очистить предметы, не оцарапав их;
  • в таких ваннах делают не только промывку, но и полировку предметов.

Назначение

Ультразвуковая ванна предназначена для очистки разных предметов от загрязнения в труднодоступных местах. Это могут быть некоторые элементы в стиральных машинках, или, например, драгоценные украшения. Она применяется во многих сферах производства.

  • Медицина. Такую ванну очень часто используют для того, чтобы стерилизовать хирургические инструменты. Применяют и в стоматологии, и даже в гинекологии. Также очищают некоторые элементы в оптических приборах, которые могут быть подвержены коррозии. Самым безопасным способом их очистки считается именно ультразвуковая ванна.
  • Ювелирное производство. Мелкие производители часто пользуются конструкцией, сделанной своими руками. Большим спросом пользуется услуга очищения драгоценностей, которые потеряли свой внешний вид. Так, налет на серебре или золоте можно удалить буквально за двадцать или тридцать минут. При этом металлические изделия будут выглядеть как новые.
  • Оргтехника. В типографиях такой вариант используют для очищения печатных головок. Также его применяют для удаления загрязнений в принтерах и плоттерах. Это позволяет намного продлить срок их службы.
  • Автосервис. Работники автосервиса часто используют такой вариант чистки для промывки разных запчастей. Наиболее распространенным является очищение форсунок. Этот механизм представляет собой обычный клапан, с его помощью дозируется подача топлива. Загрязнения с форсунки крайне трудно удалить, но ультразвуковая ванна справится с этой задачей быстро, не повредив деталь при этом.
  • Телефоны. Даже телефону, который попал в воду, можно дать вторую жизнь. Для этого в сервисных центрах используют совсем небольшие ванночки. Мастера снимают все детали, для которых соприкосновение с водой может быть опасным, и опускают плату прямо в ванночку.

Затем заливают содержимое специальным раствором, выбирают нужную частоту и включают на некоторое время прибор. После такой процедуры телефон будет работать не хуже, чем до этого.

  • Промышленные предприятия. Очень часто ультразвуковое очищение применяют в машиностроении. С его помощью удаляют загрязнения с габаритных деталей и инструментов. На таких предприятиях ванны имеют большие размеры, и очистка может длиться несколько часов подряд.

Также любое металлическое изделие можно не только очистить, но и спасти от старения. Достаточно только опустить его на несколько минут в ванну. В домашних условиях тоже можно почистить разные бытовые приборы и дать им вторую жизнь. Но не у каждого человека такая ванна имеется в наличии, да и покупать ее не каждый захочет. Поэтому многие задумываются о том, как сделать ее самим.

Как сделать своими руками?

Многие мастера изготавливают такие ванночки в домашних условиях своими руками. Схема создания достаточно проста, для изготовления конструкции необходимо лишь уметь пользоваться паяльником. С его помощью изготавливается специальная плата, то есть центр всего прибора.

Чтобы самому собрать такую конструкцию, понадобятся следующие детали.

  1. Металлическая основа. Это может быть любая подходящая емкость, например, тазик или кастрюля. Для домашнего использования хватит емкости в один литр.
  2. Керамический сосуд. Это основа ультразвуковой ванны, она должна быть качественной и без повреждений.
  3. Насос. Он используется для подачи очищающего раствора в ультразвуковую ванну.
  4. Трансформатор. Качественный импульсный трансформатор используется для того, чтобы постоянно поддерживать в емкости должный уровень напряжения.
  5. Магниты. Понадобится от четырех до пяти магнитов. Можно использовать как старые, так и новые изделия. Приобрести их можно в любом магазине хоз. товаров.
  6. Катушка с ферритовым стержнем.
  7. Небольшой кусок пластиковой трубы (примерно два сантиметра). Через нее происходит подача жидкости, которая используется в процессе очищения.
  8. Клей. Для креплений используется специальный эпоксидный клей.

Когда все детали заготовлены, можно приступать к изготовлению самодельной ультразвуковой ванночки.

  • Первое, что необходимо сделать – это намотать на трубу из пластмассы катушку так, чтобы ферритовый стержень свободно свисал. Сильная фиксация ему не нужна. Затем на конец стержня прикрепляется магнит. Сооруженная конструкция называется излучателем.
  • Далее, на дне небольшого сосуда из фарфора или керамики делаются отверстия. Они необходимы для того, чтобы можно было вставить заранее изготовленный излучатель. Затем этот сосуд нужно зафиксировать в приготовленной емкости. После этого прикрепляются трубы, которые и подают жидкость, а также служат для ее слива.

Чтобы волны ультразвука проходили прямо в емкость, нужно прикрепить эпоксидным клеем сам излучатель строго по центру.

  • Для хорошей зарядки нужен импульсный генератор. Его можно взять из уже непригодного телевизора, подойдет и старый компьютер.
  • После того как конструкция будет полностью собрана, нужно сделать пробный запуск. Однако перед этим необходимо еще раз тщательно все проверить и осмотреть.
  • Обязательно нужно проверить наличие жидкости. Ведь ее отсутствие может привести к тому, что стержень будет разорван на кусочки. Также нужно помнить, что предметы, находящиеся внутри конструкции, нельзя трогать руками в процессе работы.

Протестировать готовую конструкцию можно при помощи обычной фольги. Для этого ее нужно опустить в готовый раствор и включить прибор. Если все сделано правильно, то фольга должна полностью раствориться в одно мгновение.

Правила использования

Прежде чем очистить необходимый предмет, нужно ознакомиться с правилами эксплуатации прибора.

  1. В резервуар из нержавеющей стали необходимо залить жидкость для очистки. Выбор этой самой жидкости зависит от того, с каким типом загрязнения приходится работать.
  2. Положить предмет для очистки в готовый раствор. Жидкость должна покрыть его полностью. Очень важно, чтобы емкость была заполнена не менее, чем на две трети объема.
  3. Подключить ультразвуковую конструкцию.
  4. Проверить, появились пузырьки или нет. Если да, значит, прибор работает.
  5. Время нахождения предмета в ванне варьируется от нескольких минут до нескольких часов. Это зависит от степени его загрязненности.
  6. По окончании процедуры очистки нужно вытащить предмет из ванны.
  7. Затем отключить прибор от сети и обязательно слить воду.
  8. Последний этап – это просушка ультразвуковой ванны.

Чем лучше ухаживать за такой конструкцией, тем дольше она прослужит. Ведь ремонт ее очень хлопотное дело, к тому же не всегда эффективное.

Советы

Покупая ультразвуковую ванну, необходимо определиться, как она будет использоваться. Ведь от этого зависит объем емкости и, соответственно, цена конструкции. Очень дорогие модели, которые используются для очистки крупных предметов или деталей, могут дополнительно иметь сенсорное управление или усовершенствованную автоматику.

Также существуют и конструкции, которые имеют таймер. Это позволяет контролировать время очистки. Но такие модели нужны далеко не всем и простым пользователям обычно хватает ванночки небольших размеров без каких-либо дополнительных модификаций.

Первое, что нужно сделать перед использованием ультразвуковой ванны – внимательно прочитать инструкцию. Важно знать, что для очищения предмета от загрязнения можно использовать разные растворы. Это может быть как обычная вода, так и спирт или даже покупные растворители. Все зависит от того, что нужно очистить. Это может быть испачканная жиром поверхность или ржавый предмет.

Очищающую жидкость для ультразвуковой ванны вполне можно приготовить своими руками. Существуют разные виды растворов.

  • Спиртовой. Чаще всего используется для очистки микросхем. Он предотвращает замыкание и справляется с теми случаями, где очистка водой невозможна. По цене он один из наиболее доступных, а результат использования не разочаровывает.
  • Бензин. Используется крайне редко, так как он очень взрывоопасен. Когда начинает работу излучатель, аппарат сильно нагревается, пары бензина скапливаются возле него, это может привести к взрыву. Такой очиститель применяется для обработки загрязненных автомобильных деталей. Но если есть возможность использовать другие растворы, то лучше выбрать именно их. Для этого подойдут и порошковые составы, и смеси из любых моющих средств.
  • Дистиллированная вода. Такой вариант используется для щадящей обработки вещей. Но если изделие слишком загрязнено, то можно добавить в воду химические средства. Например, очищая золотые или серебряные предметы, а также любую оптику, можно добавить в раствор десять процентов нашатырного спирта или обычного средства для мытья окон.

Включая ванну, можно услышать жужжащий звук. Этому способствует появление на поверхности большого количества пузырьков. Так что в характерном звуке нет ничего плохого.

Рекомендуется использовать для погружения предмета в раствор специальные контейнеры или корзины. Это даст некоторую защиту емкости. Нельзя руками лезть в емкость, когда работает ванна. Обязательно нужно пользоваться резиновыми перчатками для безопасности. Также не нужно включать пустое, то есть без жидкости, устройство. Ванна может сгореть.

Самодельные конструкции нужно проверять с особой тщательностью. Если ванна покупная, то лучше приобрести конструкцию, имеющую глубокую чашу, чем широкую и неглубокую. При покупке нужно обязательно проверить прибор на исправность.

Изучив все тонкости устройства ультразвуковой ванны, можно с уверенностью сказать, что сделать ее своими руками не так уж и трудно. И тогда даже в домашних условиях можно очистить любой загрязненный предмет, требующий этого. А если сделать конструкцию своими руками не удастся, то всегда можно заказать готовое изделие высокого качества из предложенного современными производителями ассортимента.

О том. как работает ультразвуковая ванна, смотрите в следующем видео.

Для чего нужна ультразвуковая ванна и где используется

Смотрите также обзоры и статьи:

Что такое ультразвуковая ванна

Как очистить печатные платы от остатков расходников, других загрязнений после пайки, форсунки инжекторов и многое другое ? Причем без постоянного контроля со стороны человека. Ответ на загадку решается просто — воздушные пузырьки кавитации, или миниатюрные взрывы, которая создает в емкости ультразвуковая ванна, забирают с собой всю приставшую грязь, даже плотную и вьевшуюся, что считается более эффективным, чем моющие средства, ядовитая агрессивная химия.


Прибор состоит из генератора и стальной чаши. Объем мойки может составлять как 500 мл, для бытовых нужд, так и несколько десятков литров. Скорость очистки зависит от диапазона УЗ волн и установленного таймера. Для наполнения подойдет обычная дистиллированная вода. Некоторые производители предлагают, если предстоит сложная отмывка, специальную чистящую химию. Но большинство из них утверждает, что бытовых моющих средств, для мытья окон или посуды, вполне достаточно.

10 примеров применения

Вот лишь немногие из направлений, когда растворять и механически воздействовать долго и дорого, а иногда и чревато последствиями:

  1. Коллекционирование: отмывка изделий и драгоценностей — из серебра или золота. В некоторых случаях рискованно использовать стандартные методы очистки, так как есть вероятность нанести непоправимый ущерб старинным реликвиям, находившихся в земле десятки, а то и сотни лет. Ржавчина или легкие окаменелости хорошо удаляются, уже после первых 15 минут работы. Реставраторы, ювелиры и коллекционеры ценят эту чудесную «очистительную силу».
  2. Радиолюбителям устройство требуется им для очистки плат после пайки, от флюса, припоя, других расходных материалов, жала.
  3. Сервисные центры, автомастерские. Двигатель автомобиля потерял “лошадиные силы“, и при наборе скорости явно чувствуются рывки? Очистка популярна у станций по техническому обслуживанию для быстрой прочистки миниатюрных калиброванных отверстий карбюраторов, а также форсунок инжекторов. В автомобильных сервисах можно увидеть ультразвуковые ванны для СТО достаточно внушительных размеров, так как объекты, с которыми они работают, весьма объёмны.
  4. Мастерские по ремонту, диагностике, отладке электронной бытовой техники и сервисные центры используют ультразвук с целью тщательного удаления загрязнений, накапливающихся годами с многоконтактных разъемов, клемм и штекеров.
  5. Стоматологические клиники, больницы — стерилизация инструментов, ускорение химических реакций. Все эти заведения используют свои инструменты ежедневно, и от того, насколько они стерильны, зависит наше с вами здоровье.
  6. Салоны красоты, тату, парикмахерские – используемые ими маникюрные принадлежности имеют отверстия, углубления, вращающиеся соединения, куда невозможно добраться механическими средствами.
  7. Часовые мастера удаляют загрязнения с шестеренок, едва видимых винтиков, прецизионных микро пружинок и передаточных систем точнейших механизмов.
  8. Точные оптические инструменты, тем более с высокой степенью кратности – часто становятся «клиентами» ультразвуковых ванна. Здесь даже пояснений не требуется – если есть даже тонкий налет жира или пыль, вряд ли можно что разглядеть. Например сменные линзы для бинокуляров или предметные стекла для микроскопов.
  9. Все заведения, в которых используются столовые приборы многоразового применения. Чистота и гигиена – тот обязательный минимум, который мы хотим видеть в каждом ресторане, кафе, баре и т.п.
  10. Поможет вам и в быту, при быстрой очиcтке компакт-дисков, очков, расчесок, бритв, щеток, цепочек. вставных зубов и небольших сервизов. Как не кажется удивительным, но и продукты фруктовых деревьев и кустов: виноград, вишни, клубника и малина будут не только очищены, но и обеззаражены.

Подводим итог. Один из самых надежных, быстрых и эффективных методов очистки всевозможных изделий: украшений, монет, радиодеталей, медицинских инструментов, столовых приборов и автомобильных деталей при помощи ультразвука, проходящего через слой жидкости, в которую погружены отмываемые объекты. Ультразвуковая ванна простая в использовании, не нуждается в покупке расходных материалов и специальной химии. Главный вопрос, который необходимо задать себе перед покупкой — для каких целей вы будете ее использовать.

Опубликовано: 2017-05-22 Обновлено: 2021-08-30

Автор: Магазин Electronoff

Поделиться в соцсетях

Ультразвуковая очистка деталей — 20 популярных вопросов

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.

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 толчков.

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 ~ 65°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:

Довольно недавно вышла новая серия ультразвуковых ванн в металлических корпусах, которые используются для всех вышеперечисленных применений, а также приобретают мастерские, медицинские учреждения, антикварные магазины, центры по обслуживанию электроники, производственные предприятия.

Конечно же, перечень возможных способов применения и рекомендуемых моделей далеко не полный. Для правильного выбора подходящей для ваших целей ультразвуковой ванны, рекомендуем вам обратиться за консультацией к нашей технической поддержке.

Команда Masteram

Копирование материалов с сайта masteram.com.ua разрешается только при условии указания авторства и размещения обратной текстовой ссылки на каждый скопированный контент.

Ультразвуковая очистка — обзор

13.4.5 Ультразвуковая очистка

Низкочастотная ультразвуковая очистка основана на струйном действии схлопывающихся кавитационных пузырьков, контактирующих с поверхностью, для создания струи жидкости под высоким давлением на поверхности, как показано на рисунке 13.6. . Ультразвуковая очистка часто является хорошим способом удаления плохо приставших частиц после шлифовки или абразивной обработки и может использоваться с растворителями для удаления адсорбированных загрязнений. Ультразвуковая струя хороша для удаления крупных частиц, но менее эффективна, поскольку размер частиц уменьшается до субмикронного диапазона.

Рисунок 13.6. Ультразвуковая кавитация: (a) Пузырьки в жидкости без пузырьков, (b) Пузырьки, контактирующие с поверхностью

Кавитационные пузырьки образуются под действием напряженной части ультразвуковой волны в текучей среде и со временем растут. Достигаемый размер обратно пропорционально зависит от частоты и поверхностного натяжения жидкости. Высокие частоты (> 60 кГц) дают пузырьки меньшего размера и более высокую плотность. Ультразвуковая волна создается магнитострикционными или электрострикционными преобразователями, которые могут быть прикреплены к стенкам резервуара, содержащего жидкость, или погружены в жидкость в виде зонда, который может концентрировать ультразвуковую энергию на небольшой площади.Обычно преобразователи работают на частоте 18–120 кГц при плотности энергии около 100 Вт / галлон жидкости. Размер ультразвукового очистителя может составлять от пяти галлонов для небольшого очистителя до очень больших систем, использующих множество датчиков.

Размер кавитационных пузырьков в жидкости зависит от давления пара, поверхностной энергии и температуры жидкости. Например, чистая вода при 60 ° C и 40 кГц имеет максимальный размер кавитационных пузырьков около 100 микрон. Если присутствует поверхностно-активное вещество, размер пузырьков меньше из-за пониженной поверхностной энергии.Давление струи от схлопывающегося пузыря может достигать 300 фунтов на квадратный дюйм. Кавитационная струя более энергична для более холодных сред и когда в пузырьке отсутствуют газы, препятствующие его схлопыванию. Примечание. Ультразвуковая кавитация большой мощности может привести к разрушению поверхности хрупких материалов и приданию им микрошероховатости поверхности пластичных материалов. Это может повлиять на рост пленки и ее адгезию.

Плотность ультразвуковой энергии уменьшается с удалением от преобразователя; следовательно, энергия кавитации максимальна вблизи поверхности преобразователя.Акустический поток приводит к общему движению жидкости от поверхности датчика. Если преобразователи установлены на дне резервуаров, это приведет к попаданию загрязняющих веществ, осевших на дно резервуара, в зону очистки. Следовательно, кавитирующая жидкость должна непрерывно фильтроваться.

При использовании преобразователя с фиксированной частотой в жидкости образуются узлы и пучности (стоячие волны), которые вызывают колебания энергии кавитации в зависимости от положения. Эти модели стоячих волн могут быть изменены путем отражения волн давления от поверхностей в резервуаре.Это изменение кавитации в зависимости от положения можно отчасти преодолеть с помощью генерации качающейся частоты. Типичная система использует 40 ± 2 кГц. Если качание частоты не используется или есть большие колебания энергии кавитации в зависимости от положения, детали следует перемещать из одной области в другую в резервуаре во время очистки. Ультразвуковые частоты превышают диапазон слышимости человеческого уха, а слышимый от ультразвукового очистителя шум возникает из-за вибрации поверхностей в очистителе.

Переменные в ультразвуковой очистке включают:

Амплитуда и частота волны давления (плотность энергии, характер стоячей волны)

Тип очищающей жидкости, если он отличается от среды преобразователя

Поверхности в среде преобразователя, которые должны передавать волны давления

Поток и фильтрация жидкости

Температура жидкости

Загрязняющие жидкости жидкости, такие как вода

Газосодержание жидкости

Энергия кавитационной имплозии (температура, высота импульса ультразвуковой волны)

Плотность кавитации изменяется в зависимости от положения в резервуаре

Плотность кавитации изменяется во времени

• 9002 0

Форма импульса давления

Характер последовательности ультразвуковых циклов («время покоя», «время дегазации», циклов на последовательность)

Геометрия системы и соответствующих приспособлений

Температура преобразователя / чистящей среды важна не только для дегазации (удаления газов) жидкостей, но также для улучшения очистки и максимального увеличения кавитации.Некоторые оптимальные температуры для жидкостей для ультразвуковой очистки:

Вода с моющими средствами, поверхностно-активными веществами и т.д .: 130–150 ° F

1,1,1-трихлорэтан: 100–110 ° F

Перхлорэтилен: 180–190 ° F

Интенсивность кавитации зависит от свойств жидкости. Энергия, необходимая для образования кавитационного пузырька в жидкости, пропорциональна поверхностному натяжению и давлению пара жидкости.Таким образом, чем выше поверхностное натяжение жидкости, тем больше энергии требуется для образования пузыря и тем больше энергии выделяется при схлопывании пузыря. Например, вода с ее поверхностным натяжением около 70 дин / см трудно кавитировать. Однако с поверхностно-активным веществом поверхностная энергия может быть снижена до 30 дин / см, и кавитация будет легче. Кавитация усиливается с повышением температуры; однако энергия струи уменьшается при более высоких температурах. Растворенные в жидкости газы попадают в кавитационный пузырь, смягчают схлопывание и уменьшают энергию струи; поэтому жидкости следует дегазировать для максимальной эффективности очистки.Растворители особенно чувствительны к растворенным газам.

Ультразвуковая эрозия или деформация алюминиевой фольги или поверхности из металлизированного алюминием стекла может использоваться для определения мощности кавитации, которой подвергается поверхность в ультразвуковом очистителе. Общее правило состоит в том, что ультразвуковая кавитация должна образовывать 10 отверстий на площади 1 × 2 дюйма на алюминиевой фольге толщиной 1 мил за 10 секунд. Интенсивность кавитации можно изучить, наблюдая за кавитационным повреждением ряда алюминиевых фольг с увеличивающейся толщиной.Повреждение изменяется от образования отверстий до ямок и точечной коррозии в зависимости от толщины фольги. Интенсивность кавитации ультразвукового очистителя должна быть нанесена на график как функция положения с фиксаторами и подложками в положении, поскольку отражения от поверхностей могут изменить распределение энергии кавитации. Характер кавитации следует периодически проверять, особенно при изменении крепления. Для измерения распределения энергии кавитации в резервуаре коммерчески доступны датчики энергии (ватты на галлон), но необходимо следить за тем, чтобы распределение волны давления было таким же, как при использовании.Датчики полезны для сравнения работы резервуара со временем, сравнения загруженных и ненагруженных условий, а также для сравнения одного резервуара с другим. Некоторые работы были выполнены с использованием сонолюминесценции для визуального контроля интенсивности кавитации.

Крепление очень важно при ультразвуковой очистке, чтобы гарантировать, что все поверхности будут очищены. Как правило, общая площадь деталей в см 2 не должна превышать объем бака в см 3 . Детали следует разделить и подвесить так, чтобы очищаемая поверхность была параллельна направлению распространения волны напряжения.Детали не должны задерживать газы, что предотвращает смачивание поверхности кавитирующей жидкостью. Следует использовать металлические или стеклянные удерживающие приспособления небольшой массы и открытой конструкции. Энергопоглощающие материалы, такие как полиэтилен или фторполимеры, не должны использоваться в приспособлениях или контейнерах, поскольку они адсорбируют ультразвуковую энергию. Подложки не следует свободно класть на дно контейнера, подвешенного в жидкости преобразователя.

Часто очищающая жидкость фильтруется в проточной системе, которая меняет 25–50% своего объема в минуту.Это особенно желательно, когда система используется постоянно. Для непрерывного удаления загрязнений, которые накапливаются на поверхности жидкости, можно использовать систему переливного бака. В процессе очистки можно использовать каскадную ультразвуковую систему с тремя станциями повышения чистоты растворителя или промывочной воды.

Ультразвуковую очистку необходимо использовать с осторожностью, поскольку струйное воздействие может вызвать высокое давление, которое вызовет эрозию и приведет к трещинам на поверхности хрупких материалов.Например, при применении мощных лазеров было показано, что продолжительная ультразвуковая очистка стеклянных поверхностей увеличивает рассеяние света от поверхностей, что указывает на повреждение поверхности. Было показано, что ультразвуковое перемешивание создает частицы за счет эрозии поверхности контейнера. При эрозии нержавеющей стали образуется в 500 раз больше частиц, чем при эрозии стеклянных контейнеров Pyrex ™. Во всех исследованных случаях частицы материала контейнера образовывались при длительном использовании. Резонансные эффекты могут также вызвать механическое повреждение устройств в ультразвуковой очистке.Ультразвуковая кавитация также может быть источником точечной коррозии и потери адгезии тонких пленок. Повреждение поверхности можно контролировать, регулируя плотность энергии кавитации и / или контролируя время нанесения.

Современные ультразвуковые очистители могут иметь:

Регулировка частоты

Частотная развертка

Программа волновых цепей

Контроль энергии

05

Контроль температуры

Фильтрация

Как работает ультразвуковой очиститель?

Я знаю, что существует множество блогов и информации о том, как использовать ультразвуковой очиститель, какие решения использовать и о других важных аспектах устройства.Но заметили ли вы, как сложно найти информацию о том, как на самом деле работает ультразвуковая очистка? Попробуйте найти «кавитацию» и то, как она работает, а затем посмотрите, сколько для нее существует различных определений. В этом блоге я просто и быстро расскажу об этом. Сначала мы увидим значение кавитации, затем погрузимся в то, как она работает, а затем, наконец, почему она работает. Давайте начнем!

  1. Что такое кавитация?


    Пузырьки — причина того, почему кавитация работает. Подождите, пузыри? Да пузыри! Если задуматься, мы используем пузыри для мытья многих вещей: ванн с пеной, посуды, полов и так далее.Как бы вы ни хотели верить, что химические вещества являются основным источником очистки (хотя в некоторой степени это правда), пузыри — это рабочие по сравнению с химическими веществами, которые являются хозяевами. То же самое и в процессе кавитации. Пузырьки, создаваемые очистителем, воздействуют на очищаемый объект, и химические вещества являются их пассивными боссами. Чтобы быть более научным, определение кавитации — это быстрое образование и схлопывание паровых карманов в текущей жидкости в областях очень низкого давления.
  2. Как работает кавитация?


    Мини-взрывы! Еще раз да, это так просто, ну немного. В пузырьках, созданных кавитацией, внутри нет ничего, что не придает им формы. Это заставляет пузыри взорваться, как только они образовались. В машине используются преобразователи для создания звуковых волн в резервуаре. Эти звуковые волны движутся в жидкости так быстро, что создают небольшие взрывающиеся пузырьки и давление. Эти пузыри и давление — вот как работает кавитация; это позволяет машине создать идеальный резервуар для очистки.
  3. Почему кавитация работает в ультразвуковом очистителе?


    Ультразвуковой очиститель предназначен для эффективной очистки помещенных в него предметов с помощью растворов. Большинство ультразвуковых очистителей разработаны с датчиками, основной платой, платой дисплея и специальными функциями. Все машины для ультразвуковой очистки используют один и тот же процесс — кавитацию.

Как работает ультразвуковой очиститель ювелирных изделий?

У вас есть старые украшения, которые требуют немного внимания? Если вы воспользуетесь ультразвуковым очистителем для ювелирных изделий, ваши рисунки станут сияющими за считанные минуты — они идеально подходят для придания блеска некоторым старым фаворитам.Но как работает ультразвуковой очиститель ювелирных изделий? И стоят ли ультразвуковые чистящие средства? Узнайте все, что вам нужно знать о том, как работает ультразвуковая чистка и как использовать ультразвуковые чистящие средства для ювелирных изделий, из нашего пошагового видеоурока.

Что такое ультразвуковой очиститель?

Прежде чем мы поговорим о том, как его использовать, что такое ультразвуковая чистка? Ультразвуковой очиститель — это устройство, которое используется для очистки предметов, например ювелирных изделий. Используя ультразвуковые волны и химические вещества, эта машина для чистки ювелирных изделий может удалять посторонние частицы, такие как грязь, масло и налет, а также полирующие составы, такие как триполи и румяна, с нежных ювелирных изделий.Высокочастотные волны, обычно от 20 до 400 кГц, отправляются для удаления нежелательных частиц с ваших украшений, в результате чего все, от браслетов до золотых кулонов, остается чистым и чистым и избавляется от всех загрязнений.

Многие люди используют эту машину для чистки ювелирных изделий, так как свойства ультразвука создают пузырьки, вызванные высокочастотными волнами давления. Эти пузырьки цепляются за частицы, а затем перемешивают жидкость, создавая высокие силы, которые затем удаляют любые нежелательные подложки с ювелирных изделий.Ультразвуковой очиститель фокусируется на тех частях ваших украшений, которые иначе недоступны при ручной очистке.

Использование ультразвукового очистителя для чистки ювелирных изделий

Может быть, вы хотите попробовать использовать для себя ультразвуковой очиститель? С помощью нашего простого пошагового руководства и видео с практическими рекомендациями вы узнаете, как использовать ультразвуковой очиститель для создания сверкающих украшений, избавленных от грязи и нежелательных частиц.

Что потребуется для использования ультразвуковой ванны

Как использовать ультразвуковой очиститель

Шаг 1. Наденьте защитные перчатки, чтобы защитить руки от воздействия химикатов. Смешайте воду и раствор для ультразвуковой очистки с ультразвуковым очистителем для ювелирных изделий Elma.

Шаг 2. Используя руководство по электронике Elma, установите желаемое время и температуру для чистки украшений. Время, на которое вы его оставите, зависит от того, насколько грязный предмет — это может варьироваться от 1 до 20 минут.

Шаг 3. В соответствии с инструкцией по эксплуатации удалите газ из своей ультразвуковой чистящей машины, чтобы удалить пузырьки воздуха, прежде чем приступить к чистке украшений.

Шаг 4. Поместите грязные украшения в металлическую корзину для ультразвуковой чистки ювелирных изделий, убедившись, что она разнесена так, чтобы были видны все амулеты и находки. Следите за тем, чтобы украшения не касались основания ультразвукового очистителя для ювелирных изделий.

Шаг 5. Дайте украшениям впитаться в ультразвуковой очиститель для ювелирных изделий, пока не сработает таймер. Затем ополосните металлическую корзину с украшениями в холодной воде, не снимая защитных перчаток.

Шаг 6. Достаньте украшения из корзины, отойдите назад и полюбуйтесь разницей в чистоте до и после чистки украшений.

Что нельзя использовать в ультразвуковых очистителях ювелирных изделий

Не все украшения следует чистить с помощью ультразвуковой очистки.Хотите знать, что нельзя использовать в ультразвуковых очистителях ювелирных изделий, чтобы не повредить их? Ультразвук может потускнеть и разбить более мягкие драгоценные камни, такие как опалы, изумруды и бирюза. Кроме того, драгоценные камни, цвет которых был улучшен за счет термической обработки, не следует использовать в ультразвуковой очистке, поскольку ультразвуковые волны могут снизить яркость их цвета.

Стоят ли ультразвуковые очистители?

Теперь вы понимаете, как пользоваться ультразвуковым очистителем, почему бы не купить его самостоятельно? Но стоят ли того ультразвуковые очистители? Если вы планируете производить или владеть большим количеством ювелирных изделий (которые могут выдерживать давление ультразвуковой машины для чистки ювелирных изделий), то покупка очистителя для ювелирных изделий определенно того стоит.Они невероятно эффективны, когда дело доходит до удаления грязи, а также намного эффективнее по времени — идеально, если вы думаете об открытии собственного бизнеса.

Теперь вы понимаете, как пользоваться ультразвуковым очистителем, почему бы не купить его самостоятельно? Просмотрите наш широкий выбор средств для чистки ювелирных изделий в Интернете сегодня. Кроме того, узнайте, как получить максимальную отдачу от изготовления ювелирных изделий, воспользовавшись нашим центром, посвященным оборудованию и технике.

Сохранить на потом

Как работает ультразвуковой очиститель?

Ультразвуковой очиститель использует кавитацию ультразвуковых волн для воздействия и удаления загрязняющих веществ с поверхности объекта, чтобы быстро мыть.Он отличается высокой чистотой и высокой скоростью очистки. Специально для глухих отверстий и различных геометрических объектов он обладает уникальным очищающим эффектом, которого нельзя достичь другими методами очистки.

Ультразвук — это звуковая волна с частотой более 20 000 Гц. Он имеет хорошую направленность, сильную проникающую способность, позволяет легко получать более концентрированную звуковую энергию и может преодолевать большие расстояния в воде. Его можно использовать для измерения расстояния, скорости, стирки, сварки, дробления камней, стерилизации и дезинфекции и т. Д.Он имеет множество применений в медицине, военном деле, промышленности и сельском хозяйстве. Ультразвук получил свое название потому, что его нижний предел частоты примерно равен верхнему пределу слуха человечества.

Принцип работы ультразвукового очистителя можно объяснить явлением «кавитации». Когда звуковое давление ультразвуковых колебаний, распространяющихся в жидкости, достигает атмосферного давления, его плотность мощности составляет 0,35 Вт / см 2 . В это время пиковое значение звукового давления ультразвуковой волны может достигать вакуума или отрицательного давления.Однако на практике отрицательное давление отсутствует, поэтому в жидкости создается большая сила, которая втягивает молекулы жидкости в ядро ​​кавитации полости. Эта полость очень близка к вакууму. Он разрывается, когда ультразвуковое давление достигает максимума в обратном направлении. Сильный удар, вызванный разрывом, удалит грязь с поверхности объекта. Это явление ударных волн, вызванное схлопыванием бесчисленных крошечных кавитационных пузырьков, называется явлением «кавитация».

В частности, через преобразователь ультразвуковой чистящей машины акустическая энергия мощного источника ультразвуковой частоты преобразуется в механическую вибрацию, и ультразвуковая волна соотносится с моющей жидкостью в канавке через стенку канавки для стирки. Из-за излучения ультразвуковых волн микропузырьки в жидкости в резервуаре могут сохранять вибрацию под действием акустической волны.

Когда звуковое давление или интенсивность звука находятся под давлением и достигают определенного уровня, пузырь быстро расширяется, а затем внезапно закрывается.При этом ударная волна генерируется в момент закрытия пузыря, что вызывает давление 1012-1013 Па и локальную регулировку температуры вокруг пузыря. Огромное давление, создаваемое этой ультразвуковой кавитацией, может разрушить нерастворимые загрязнения и заставить их дифференцироваться в растворе. Прямое и многократное воздействие кавитации пара на грязь может не только нарушить адсорбцию грязи и поверхность очищаемой части, но также вызвать усталостное повреждение и удаление слоя грязи.Вибрация пузырька газа предназначена для очистки твердой поверхности. Как только слой почвы может быть просверлен, пузыри сразу же «просверливают» вибрацию и заставляют слой почвы опадать. Из-за кавитации две жидкости быстро диспергируются и эмульгируются на границе раздела. Когда твердые частицы обертываются маслом и прилипают к поверхности очищающей части, масло превращается в эмульсию, а затем твердые частицы отпадают сами по себе.

Когда ультразвуковые волны распространяются в очищающей жидкости, возникают переменные положительные и отрицательные звуковые давления, образующие струи и ударяющие по очищающим частям.В то же время, поскольку нелинейные эффекты вызывают акустические и микроакустические потоки, а ультразвуковая кавитация генерирует высокоскоростные микроструи на границах раздела твердых и жидких тел, все эти эффекты могут разрушать грязь, удалять или ослаблять граничные слои грязи, увеличивать эффект перемешивания и диффузии, ускорение растворения растворимых загрязнений и усиление очищающего эффекта химических чистящих средств. Видно, что все места, куда можно погрузить жидкость и где существует звуковое поле, обладают очищающим эффектом, и его характеристики подходят для очистки деталей с очень сложной формой поверхности.В частности, после использования этой технологии ультразвуковой очистки количество используемых химических растворителей может быть уменьшено, что значительно минимизирует загрязнение окружающей среды.

Ультразвуковая очистка

: как это работает и когда следует использовать?

Промывка — важный этап в процессе подготовки деталей к нанесению покрытия или сварке. Для многих типов деталей и компонентов ультразвуковая очистка является наиболее безопасным и эффективным способом выполнения работы.

Однако, поскольку ультразвуковая очистка — это лишь один из множества имеющихся в вашем распоряжении методов промывки деталей, вам нужно понять, как она работает, прежде чем решать, является ли она лучшим решением для вас!

Вот наши ответы на наиболее часто задаваемые вопросы об ультразвуковой очистке: как работает ультразвуковая очистка, когда она идеальна и действительно ли она эффективна по сравнению с более мощными альтернативами.

Что такое ультразвуковой аппарат и как он работает?

Ультразвуковые машины используют преобразователи и электрические генераторы ультразвуковых волн для генерации высокочастотных звуковых волн.

Обычно преобразователи изготавливаются из пьезоэлектрических кристаллов, размер которых изменяется при приложении электрического напряжения.

Эти устройства эффективно преобразуют электрическую энергию в энергию механической / звуковой волны, которая излучается через резервуар для очистки или «ванну» в ультразвуковой машине.

Как работает ультразвуковая очистка?

Высокочастотные звуковые волны, генерируемые преобразователями и генераторами волн, передаются в жидком растворе воды и растворителя, вызывая кавитацию.

Кавитация — это просто сжатие молекул раствора в результате прохождения через них высокочастотного звука (волн давления). Это чрезвычайно высокое изменение давления на очень небольшой площади вызывает сильное перемешивание на поверхности деталей, погруженных в раствор.

Перемешивание поверхности или «микроочистка» в системе ультразвуковой очистки очень однородна по всей поверхности (включая глухие отверстия и внутренние детали детали), поскольку перемешивание формируется в растворе, в который помещена деталь.Это позволяет очищать деталь или компонент снаружи и внутри, независимо от их геометрии!

Чтобы разбить его пошагово, процесс ультразвуковой очистки выглядит следующим образом:

  1. Поместите детали, которые вы хотите очистить, в резервуар ультразвуковой машины.
  2. Наполните бак достаточным количеством жидкости (воды или чистящего раствора), чтобы погрузить деталь (детали).
  3. Закройте резервуар и активируйте ультразвуковой аппарат.
  4. Внутри преобразователи и генераторы электрических ультразвуковых волн заставляют резервуар вибрировать и вызывать кавитацию.Это давление вытесняет грязь, ржавчину и другие загрязнения с деталей.
  5. Примерно через 5 минут содержимое резервуара чисто и готово к нанесению покрытия!

Какие детали идеально подходят для ультразвуковой мойки?

Ультразвуковая очистка может улучшить практически любые детали или компоненты, но на самом деле для этого метода созданы более хрупкие или сложные детали.

В отличие от вибрационной или барабанной очистки, мягкий, но тщательный процесс ультразвуковой очистки не заставляет детали соприкасаться друг с другом.В результате внешний вид или состав деталей не меняется. С другой стороны, барабанная очистка и вибрационная очистка являются преднамеренно агрессивными процессами, которые выигрывают от соприкосновения деталей друг с другом и / или с чистящим средством.

Ультразвуковая мойка также идеально подходит для отдельных крупных компонентов. В Latem Industries наши ультразвуковые резервуары могут вмещать детали длиной до 4 футов и шириной 2,5 дюйма.

Можно ли удалить ржавчину с помощью ультразвуковой промывки?

Latem Industries использует запатентованный процесс, который позволяет удалять ржавчину с деталей или компонентов с помощью ультразвуковой промывки.Поскольку ржавчина или коррозия могут возникать практически на любой детали, ультразвуковая промывка быстро и эффективно удаляет ржавчину с хрупких деталей или деталей сложной формы.

Фактически, ультразвуковая очистка не только удаляет коррозию, но и полностью нейтрализует ржавчину, возвращая деталям их первоначальную идеальную отделку!

Нужна ультразвуковая очистка? Поговорите с канадскими экспертами по массовой отделке!

От больших и сложных до маленьких и деликатных — Latem Industries предлагает экономичное решение для очистки каждого компонента.Чтобы узнать больше об ультразвуковой мойке или получить бесплатное предложение, свяжитесь с нами через Интернет или по телефону 1-888-664-9998. Мы с нетерпением ждем возможности помочь вам добиться идеального результата!

Ответы на ваши вопросы об ультразвуковых очистителях

Если вы впервые задумываетесь о покупке ультразвукового очистителя, у вас, вероятно, возникнут вопросы о технологии и о том, на что обращать внимание при покупке оборудования.Начнем с истории технологии.

Согласно статье 2003 года в Controlled Environments, ультразвуковая очистка датируется началом 1930-х годов и выполняется в лаборатории RCA. Системы ультразвуковой очистки были разработаны, начиная с 1950-х годов.

Ультразвуковой звук — это частоты выше диапазона человеческого слуха, который составляет около 20 000 циклов в секунду (20 000 герц, 20 килогерц или 20 кГц). Герц происходит от немецкого физика Генриха Рудольфа Герца (22 февраля 1857 — 1 января 1894), который разработал инженерные инструменты для передачи и приема радиоимпульсов.Эти единицы частоты — цикл в секунду — были названы в его честь «герцами».

На этом мы ответим на некоторые из часто задаваемых вопросов о процессе. В конце вы найдете ссылку на более подробную информацию по некоторым из этих пунктов.

Когда мне следует использовать ультразвуковой очиститель?

Ультразвуковые очистители

не имеют себе равных в том, что касается удаления загрязнений практически с любой твердой поверхности, которую можно безопасно погрузить в водный (водный) очищающий раствор. Проблема заключается в выборе правильного ультразвукового очистителя; аксессуары, составы моющих растворов и процедуры очистки для наиболее эффективного выполнения задач.

Как работает процесс?

Ультразвуковые очистители оснащены датчиками, прикрепленными к дну резервуара, заполненного чистящим раствором. Преобразователи создают вибрации на высоких частотах, измеряемых тысячами циклов в секунду (кГц), и посылают звуковые волны через очищающий раствор. Эти волны производят миллионы крошечных пузырьков, заполненных вакуумом, которые при взрыве выбрасывают мощную струю жидкости. Сила взрывов, называемая кавитационным действием , поднимает загрязнения с очищаемых объектов.Процесс достаточно сложный для карбюраторов, но достаточно щадящий для электроники и хирургических инструментов.

Где применяется ультразвуковая очистка?

Хотя мы используем термин ультразвуковой очиститель , эти устройства делают гораздо больше, чем просто чистят детали, будь то компоненты двигателя, формы для литья под давлением или хирургические имплантаты. Например, они используются для дегазации растворителей, диспергирования наночастиц и эмульгирования, растворения, диспергирования и иной подготовки лабораторных образцов.

Как выбрать оборудование?

Если вы чистите детали, для начала вам необходимо учесть следующее, прежде чем делать выбор: (Прокрутите вниз, чтобы получить информацию о пробоподготовке в лаборатории.)

  • Тип загрязнения, которое необходимо удалить. Как вы понимаете, существует большая разница между удалением охлаждающей жидкости с обработанных деталей, отложений лака с карбюратора, чернил с печатных валков и остатков крови и тканей с хирургических инструментов.
  • Состав очищаемых продуктов. При очистке компонентов авиационного двигателя и стеклянных капилляров применяются разные параметры. Вам понадобится совместимый чистящий раствор и частота ультразвуковой чистки.
  • Как будут использоваться детали после очистки?
  • Как вы определяете «чистый»?
  • Будете ли вы чистить партиями или по отдельности?
  • Размер и вес компонентов

После того, как вы точно определите, что вы пытаетесь достичь, следующие пункты помогут сузить выбор оборудования.Тогда пришло время связаться с учеными iUltrasonic для получения конкретных рекомендаций.

Как указать размер оборудования?

Измерьте размеры самых крупных деталей, которые нужно очистить, и убедитесь, что выбранный резервуар вмещает эти детали. Кроме того, обратите внимание на внутренние размеры корзины для деталей, так как это, скорее всего, то место, куда вы будете класть детали во время чистки. Далее рассматриваются вопросы о корзинах.

Вам также необходимо знать рабочую глубину чистящей жидкости, поскольку она связана с размером деталей, которые вы чистите.Рабочая глубина — это расстояние от дна корзины до поверхности жидкости в заполненном резервуаре. Это важно, потому что очищаемые детали должны быть на полностью погружены на в жидкость.

Технические характеристики настольных ультразвуковых очистителей могут не содержать эту информацию. В противном случае свяжитесь с производителем или учеными iUltrasonic для получения этой информации.

Нужна ли мне корзина запчастей?

Совершенно верно (но с некоторыми исключениями *).Почему? Корзины используются для поддержки деталей в ультразвуковом очистителе. Они влияют на эффективность очистки и срок службы бака. Обратите внимание, что некоторые производители оборудования могут включать корзины с устройством ультразвуковой очистки; другие могут предложить их как варианты.

Корзины с изолированными ручками облегчают установку и извлечение деталей, очищаемых в горячей жидкости. Они также удерживают детали подальше от дна резервуара, где они подавляют вибрацию и снижают эффективность очистки.

Что касается срока службы резервуара, имейте в виду, что дно резервуара представляет собой вибрирующую мембрану.Любой твердый предмет, особенно металлическая деталь, может действовать как дрель во время работы ультразвука. Со временем в резервуаре может образоваться дыра. Это достаточно веская причина, чтобы использовать корзины.

Некоторые корзины навешиваются на бортик бака; другие оснащены резиновыми ножками, расположенными рядом с углами дна резервуара, где вибрация минимальна. Корзины с мелкими ячейками для мелких деталей можно размещать в мензурках или стандартных корзинах.

* Ультразвуковые очистители промышленного размера могут быть оборудованы нижними стойками для поддержки крупногабаритных продуктов; другие могут быть предназначены для приема продуктов, взвешенных в чистящем растворе.

Нужен ли мне обогреватель?

Большинство операций по очистке намного эффективнее при нагревании. Нагретый чистящий раствор лучше всего подходит для удаления масел, охлаждающих жидкостей для механической обработки и множества других загрязнений практически с любой поверхности, о которой вы можете подумать.

Несмотря на то, что тепло является естественным побочным продуктом ультразвуковой кавитации, эффективность очистки повышается, если ее повысить за счет использования ультразвуковых очистителей с нагревателями, управляемыми термостатом. Их можно ступенчато регулировать до 80 ° C, при превышении которых кавитация подавляется и эффективность очистки снижается.

С другой стороны, если вы удаляете кровь, вообще не используйте тепло.

Что такое режим развертки?

Режим развертки — это небольшое непрерывное изменение ультразвуковой частоты вокруг центрального значения, например 40 кГц ± 3 кГц.

Когда ультразвуковой очиститель работает на фиксированной частоте без развертки, возникают три потенциальных проблемы: «горячие точки», «мертвые зоны» и гармонические колебания.

Горячие точки — это области с высокой концентрацией кавитационных пузырьков, т.е.е. более сильный ультразвуковой эффект. Слишком интенсивная ультразвуковая очистка может вызвать травление тонких деталей с мелкими деталями, полированных поверхностей, мягких металлов или тонких металлических слоев.

Мертвые зоны — это зоны, в которых нет кавитации, то есть очистки.

Гармоническая вибрация может развиться, когда фиксированная частота ультразвука заставляет детали резонировать. Это потенциально может повредить чувствительные компоненты, такие как тонкие проволоки или кристаллы.Гармоническая вибрация особенно нежелательна при очистке электроники и печатных плат. Всегда выбирайте ультразвуковой очиститель с режимом Sweep для очистки электроники.

Выберите установку с режимом развертки, если вы очищаете прецизионные детали и хирургические инструменты, где требуется очень равномерная очистка. Это менее важно, когда результаты не должны быть идеальными, например, при обезжиривании карбюраторов и топливных форсунок.

Как выбрать частоту ультразвука?

Большинство ультразвуковых очистителей работают в диапазоне от 35 до 45 кГц.Этот частотный диапазон хорошо подходит для подавляющего большинства задач по очистке.

При более низкой частоте, например 25 кГц, образуются более крупные кавитационные пузырьки. Когда эти пузыри лопаются, они выделяют более сильную очищающую энергию. Для грубой очистки, такой как удаление притирочного абразива или полировальной пасты, более низкая частота будет более эффективной.

Обратите внимание, что чем ниже частота, тем громче выполняется очистка из-за вибрации стенок резервуара. Крышки (которые также уменьшают испарение), звукопоглощающие кожухи и средства защиты органов слуха — это способы уменьшить раздражающий ультразвуковой шум.

Чем выше частота, тем меньше кавитационные пузырьки. Они более тщательно покрывают мелкие сложные поверхности и действуют мягче, чем низкие частоты. Для тонкой очистки очень деликатных ювелирных изделий, электроники и мягких металлов с полированными поверхностями рассмотрите установку, работающую на частоте 80–130 кГц. Если вы чистите капиллярные трубки или кюветы спектрофотометра, вам понадобится устройство, работающее на частоте 80 кГц или выше.

Если вы чистите различные материалы, подумайте о двухчастотных ультразвуковых очистителях, предлагаемых iUltrasonic.

Что важного в режимах дегазации и импульсного режима?

Каждый раз, когда вы наполняете резервуар свежим чистящим раствором, вы должны дегазировать раствор, прежде чем устройство сможет эффективно очистить. Вовлеченный или растворенный воздух препятствует кавитации, а кавитация — это механизм, который выполняет очистку. Режим дегазации позволит вам начать уборку раньше после наполнения бака. Он выполняет свою работу, включая и выключая пузырьки воздуха, которые сливаются и позволяют им подняться на поверхность и лопнуть.

Импульсный режим обеспечивает прерывистые выбросы очень высокой мощности ультразвука для удаления стойких загрязнений. Импульсный режим также очень эффективно дегазирует растворы.

Если вы дегазируете растворители, выберите модель, которая имеет либо режим дегазации, либо импульсный режим. Ультразвуковой очиститель без этих режимов также будет дегазировать ваши растворители, но с меньшей скоростью. (См. Ниже о подготовке лабораторных образцов.)

Что важного в ультразвуковой мощности?

«Когда говорить о мощности, какая модель сильнее?» Звучит как простой вопрос, но это не так.

Некоторые производители указывают пиковую мощность ультразвука, другие — среднюю мощность, а некоторые — и то, и другое. Когда ультразвуковой очиститель работает, электрическая энергия потребляется равномерно, но выделяется с интервалами для создания звуковых волн. Эти интервалы создают форму волны ультразвукового сигнала.

Вместо того, чтобы усыпить вас подробностями по этой теме, важно помнить, что, хотя большая мощность обычно указывает на более быструю и эффективную очистку, большая мощность не всегда лучше.Слишком большая мощность может привести к повреждению электронных компонентов, отделки поверхности мягкого металла (например, алюминия) и других хрупких предметов. Регулируемая мощность — полезная функция для очистки очень чувствительных предметов.

И предостережение: не пытайтесь увеличить эффективную мощность ультразвукового очистителя, не заполняя резервуар полностью. Генераторы ультразвуковых очистителей, в которых преобразователи мощности настроены на определенный уровень заполнения. Работа агрегата с меньшим количеством жидкости может повредить генератор и привести к менее оптимальной очистке.

Что мне нужно для приготовления лабораторных образцов?

Купите устройство, которое имеет режимы развертки и нормального (фиксированная частота). Метод проб и ошибок покажет, в каком режиме лучше всего растворять, диспергировать, гомогенизировать или смешивать ваши образцы.

Если вы разделяете липосомы, выберите устройство с регулируемой мощностью, так как вам нужно будет найти уровень мощности, при котором ваши образцы будут диспергированы, не повреждая их. Если вы диспергируете наночастицы, выберите установку с очень высокой мощностью ультразвука.

Аналогичным образом, если вы работаете с трудно растворяемыми образцами, выберите модуль высокой мощности. Импульсный режим, при котором возникают периодические скачки мощности, также помогает растворять сложные образцы.

Доступны различные аксессуары для поддержки использования ультразвуковых очистителей в лаборатории. Смешивание, растворение и диспергирование облегчается при суспендировании образцов на водяной бане с поверхностно-активным веществом. Используйте держатели для колб Эрленмейера, зажимы для колб, держатели для пробирок или специально разработанные крышки для удерживания мензурок.Если высокая температура ванны вызывает беспокойство, охлаждающий змеевик, присоединенный к линии холодной воды, служит теплообменником, предотвращающим нагрев ванны.

Как выбрать чистящие средства?

Правильный химический состав чистящего раствора так же важен, как частота ультразвука, мощность и другие вопросы, описанные в этом разделе часто задаваемых вопросов.

Наиболее часто используемые химические вещества делятся на три категории: щелочные, кислотные и нейтральные. Обычно они поставляются в виде концентратов, поэтому небольшое количество имеет большое значение.Их нетоксичный биоразлагаемый химический состав облегчает проблему утилизации. Вот краткие примеры:

Щелочные чистящие средства серии elma tec clean A выпускаются в нескольких составах для специализированной или общей очистки. Elma tec clean A4 и tec clean A1 — наши самые популярные чистящие средства. Elma tec clean A4 — универсальный очиститель / обезжириватель для всех типов металлов и большинства пластмасс; это отличный выбор для очистки автомобильных деталей, таких как карбюраторы. Elma tec clean A1 — это формула для свободного ополаскивания, предпочтительная для применений, в которых после очистки необходимо промыть детали от любых остатков химикатов.Сюда входит чистка оптики и электроники, особенно печатных плат.

———

Хотите больше информации? Ознакомьтесь с нашей публикацией о выборе и использовании ультразвукового очистителя

.

Что такое ультразвуковая чистка? | Ultrawave

Ультразвуковая очистка — это использование звуковых волн, проходящих через воду, для создания микроскопических взрывов, удаления загрязнений с поверхностей, укромных уголков и трещин. Взрывающиеся пузырьки действуют как микроскопические чистящие щетки по всему резервуару для очистки и удаляют грязь со всего предмета, гораздо более эффективно, чем большинство других методов.

Преимущества

В ультразвуковом очистителе везде, где соприкасается вода, происходит ультразвуковое воздействие. Ультразвуковая очистка погружает предметы в ванну с водой, позволяя произвести глубокую очистку всех участков предмета.

Глубокая очистка нескольких предметов одновременно.

Все мы знаем, насколько проще пользоваться посудомоечной машиной, чем мыть вручную каждую посуду и столовые приборы. Точно так же несколько инструментов и приспособлений можно очищать вместе в ультразвуковой очистителе.В отличие от посудомоечной машины, ультразвуковые ванны позволяют деталям с щелями, впадинами и глухими отверстиями очищать их так же, как и поверхности, к которым легче добраться.

Уверенность в том, что каждая чистка эффективна, независимо от того, кто ее выполняет.

Наши ультразвуковые ванны можно запрограммировать так, чтобы при нажатии кнопки каждая очистка была точно такой же, как предыдущая. Как бы мы ни старались, невозможно каждый раз повторить тщательную стирку вручную. Это даже более серьезная проблема, если вы полагаетесь на разных сотрудников для выполнения задачи.

Можете свободно убирать другие части вашего предприятия

Новые правила означают, что если у вас есть клиенты, вам нужно будет убирать между посещениями. Это отнимает много времени и может ограничить вашу дневную доходность. Вам не нужно смотреть, как ультразвуковая ванна выполняет свою работу, вы можете оставить мелкие предметы для чистки, пока вы занимаетесь дезинфекцией поверхностей и других более крупных предметов, что экономит ваше время и деньги.

Как это работает?

Технический процесс: ультразвуковая энергия вводится в водоем через преобразователи, передавая колебания в резервуар через металлические блоки.Вибрация металлического резервуара означает, что резервуар эффективно излучает ультразвуковую энергию в водоем. Это ультразвуковая энергия, которая производит очищающий эффект.

Что это значит для вас?

Ультразвуковая кавитация: эффект очистки

Взрывающиеся пузырьки в воде быстро создают высокие температуры и давления в крошечном пространстве.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.