Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ультразвуковая ванна расширенной емкости своими руками

Ультразвуковая ванна расширенной емкости своими руками

Одна из основных проблем в ремонте любой радиоэлектроники это грязь, особенно это актуально в модулях управления с микроконтроллерами и SMD компонентами, где очень сложно вымыть флюс, оксиды и грязь не сверху элементов, а снизу, можно конечно же выпаивать все по очереди, но когда дело имеешь с тараканами или мертвыми грызунами, бывает что дорогостоящий модуль приходиться выкинуть и искать замену. Классические методы с зубными щетками и замачиванием не помогают, особенно с мегаомными наводками, из-за которых стиральная машина может показывать ошибку по тэну или датчику NTC, для решения этой проблемы чудесным образом подходит ультрозвук

dsc01178.jpg

Принцип работы УЗВ ванны основывается кавитации(от лат. cavitas — пустота)
Пузырьки или пустоты образуются в результате вибрации пьезоэлемента на частоте 27 кГц, схлопываясь пузырьки образуют микро ударную волну, которая и разрушает оксидные пленки и загрязненные участки. Так как процесс происходит в жидкой среде, которая легко протекает под микроконтроллер или SMD компонент, результат не заставляет себя долго ждать.
Первопроходцами в применение ультразвуковых ванн стали ремонтники телефонов, так как одна из топовых неисправностей любого смартфона это «утопленник». Неисправность очень капризная и может выпить все соки из ремонтника своим плавающим (непостоянным) проявленим, сегодня телефон работает, завтра нет. При такой неисправности не понятно куда копать, ведь плата может быть залита очень сильно, и даже если ее просушить и восстановить питание, все равно испарившиеся жидкость оставит оксиды, которые будут давать наводки, а для цифровой техники даже мегаомные сопротивления в ненужных местах несет вред

dsc00860.jpg

Купить ультразвуковую ванну не представляет особого труда, стоит она около 1-2 тысяч рублей, но имеет маленькую емкость, так как рассчитана только на платы для телефонов. Мы решили изобрести велосипед и сделать ванну для модулей управления стиральных машин. Все 100% конечно же охватить не удастся, но наиболее популярные мы все же захватим.

Новое корыто (емкость) было куплено в магазине «метро» , материал пищевая нержавейка, емкость эта применяется в ресторанах и кафе, цена конечно же кусается около 600-700 руб., но для хорошего инструмента денег не жалко.

Простая задача по переклейки пьезоэлемента стала фатальной и затянула проект на несколько месяцев. Оставшийся электрический заряд в элементе, который был им накоплен по принципу конденсатора, ударил меня в руку и я разбил уже демонтированный (со старой ванны) пьезо о пол. Заказали новые элементы, но пока они шли время тянулось в мучительных ожиданиях, ведь было неизвестно будет ли эффект с новым корытом, да еще мы захотели поставить два пьезоэлемента вместо одного, так как длина емкости ванны существенно расширилась

dsc01175.jpg

Пока пьезоэлементы шли мелкими китайскими шагами, мы напечатали корпус на 3d принтере. Печать корпуса была в три этапа, так как размер рабочей области печати не позволял нам сделать это за раз.

Пьезокерамический излучатель питается напряжением от двухтактного резонансного преобразователя с самовозбуждением. Управление питанием происходит с помощью контроллера, неизвестной фирмы с отсутствием маркировки, что для нас не критично, пока он живой и работает. Регулировка мощности происходит с помощью пропусков генерации, по принципу широтно-импульсной модуляции

dsc00868.jpg

По приходу излучателей из страны восходящего солнца мы приступили к сборке, большая часть которой заняла приклейка и ожидание отвердения эпоксидного клея. Для более лучшего эффекта эпоксидку погрели с помощью фена и оставили на сутки.

Вначале мы запитали один пьезо и провели испытание, результат нас очень порадовал, все были с приятных чувством обретения нового помощника в сервисе. Местами плата не на 100% отмыла грязь и старый флюс, но при малейшем механическом воздействии она отваливалась, так как была разрыхлена нашим эффектом кавитации

Последовательно запитав второй элемент мы готовились с сгоревшему блоку питанию или отсутствия эффекта, но все получилось чудесным образом, в какой то момент в середине ванны пошла круговая волна и было ощущение что спирт вот вот начнет плескаться как лава из вулкана. Микротечения и миллионы пузырков было видно не вооруженным взглядом. Эффект был достигнут и проект завершился успешно.

dsc01181.jpg

Хотя нет, почему завершился. Теперь нужно испытать в бою наш танк и проверить не будут ли гусеницы рваться (я все же переживаю за блок питания), ну и конечно же я бы немного изменил управление ванной, сделав селектор регулировки мощности и времени, возможно прикрутив все на Arduino, как Вы думаете стоит .

Читайте так же:
Как восстановить никель кадмиевые аккумуляторы для шуруповертов

ТОП-7 лучших ультразвуковых ванн: принцип работы, как выбрать, отзывы

Основное место использования этих приборов — автосервис. Но и во многих других отраслях они бывают необходимы. В мастерских по ремонту компьютеров такая штука может пригодиться для очистки головок засохших картриджей от принтеров. В больницах с помощью ультразвуковой ванночки можно очищать хирургические и оптические инструменты, а также приборы. Да и дома бывает необходимость иметь такое приспособление всегда под рукой. Вот и возникает у многих людей вопрос: где взять схему ультразвуковой ванны, чтобы сделать её своими руками?

Что такое ультразвуковая ванна?

Такой прибор можно приобрести за небольшие деньги в китайских магазинах. Но многие мастера не доверяют их качеству и пробуют собирать такие ванночки своими руками.

Ведь практически в каждой ювелирной мастерской либо в мастерской, где ремонтируют мобильные телефоны, есть такая ультразвуковая ванна. По сравнению с механическими способами очищения, ультразвуковой метод имеет ряд преимуществ:

  • удаляет загрязнения в труднодоступных участках, это особенно полезно для украшений со сложными узорами и печатных плат;
  • скорость чистки — вся грязь удаляется быстро и мастеру не нужно что-то дополнительно отмывать вручную и тратить на это время;
  • после чистки механические повреждения отсутствуют.

Запрещённые действия

Пользоваться устройством просто, однако важно знать некоторые действия, которые запрещены:

  • нельзя укладывать инструменты в очиститель без предварительной установки сетки или специального фиксатора. При таком воздействии инструмент может прийти в негодность;
  • раствор для очистки должен меняться регулярно. Это увеличит уровень очистки инструментов;
  • перед использованием нового раствора необходимо включить прибор на 3-4 минуты и только после того как жидкость дегазируется укладывать предметы;
  • не извлекать чашу из устройства, подключённого к электрической сети;
  • избегать ударов и других механических повреждений устройства;
  • не использовать в качестве очистителя жидкости, которые легко воспламеняются;
  • не использовать ванночку не по назначению.

Также не рекомендовано использовать устройство для взрывоопасных предметов.

Как пользоваться ультразвуковой ванной?

Представленное устройство работает по схеме кавитации давления звука, которые образуются под прямым воздействием ультразвука. Получается, что в жидкости появляется большое количество пузырьков и при их лопании получается эффект давления звуком.

В жидкой среде ультразвуковые волны распространяются так же хорошо, как и в воздухе. Получается, что каждый пузырь, который лопается, создает эффект микровзрыва. Когда пузырьков много, а соответственно много взрывов в ванночке создается давление, которого достаточно для отшелушивания частиц грязи или ржавчины.

Сравнительная таблица характеристик

В таблице ниже представлены основные характеристики рассматриваемых моделей. Сравнив их друг с другом, будет намного проще ориентироваться в общем объеме товаров и подобрать именно ту марку, что полностью отвечает вашим потребностям.

Название моделиВес, в кгОбъем, в лМощность, в Вт
BAKU BK-90500,80,535-50
Skymen JP-0080,90,835
CE-5700A1,590,7550
AOYUE 90301,50,550
JEKEN CE-5200A0,90,7550
Pro’sKit SS-803F1,440,650
Codyson CD-7810A10,7550

Виды ультразвуковых ванн и схемы очистки загрязнений

  1. Промышленные УЗ-ванны — в первую очередь они отличаются своими габаритами. Рабочий объем таких ванн может превышать 10 литров. Минимальный объем промышленной ванны — 4 литра. Почти все устройства оснащены дополнительными функциями, такими как подогрев жидкости, таймером, качественными форсунками, дополнительными настройками для глубокой очистки устройств.
  2. Портативные ультразвуковые ванны — небольшие устройства, с емкостью меньше одного литра. Используют для чистки мелких деталей в домашних условиях или небольших мастерских. Более простые модели имеют простой дизайн и минимальный набор функций.
  3. Полупрофессиональные небольшие ванны — они имеют объемы до 4 литров. Оснащены форсунками, дополнительными функциями управления или очистки. Часто имеют электронное управление, таймер. В комплекте резервуар, изготовленный из нержавеющей стали.

Советы по выбору

Выбрать УЗ-ванну – шаг важный и ответственный, который полностью зависит от назначения чистки, области применения. Именно с оглядкой на них выбирают рабочие параметры:

  • Объем УЗ-ванны связан с размером и количеством деталей, предметов, которые вы будете чистить. Запрещают класть эти предметы на поверхность ванны (есть вероятность резонанса и последующей поломки прибора), поэтому в комплект лучше приобрести корзину, чтобы до дна оставалось минимум 3 см.
  • Частота волн – это понятие из прикладной физики. В зависимости от характера чистки и чувствительности материала подбирают рабочую частоту или выбирают УЗ-ванну с настроенным диапазоном.
Читайте так же:
Как поменять масло в подкатном домкрате

20-50 кГц – относительно грубая чистка, применяется для промышленных объектов и деталей, в автомобильной промышленности. Частота в 20кГц может разрушать клеточные структуры, а вот 35-40 кГц – рабочий диапазон для бытовой чистки стойких поверхностей.

50-100 кГц – интенсивная и более мягкая чистка, используется в медицине и ювелирном деле. Подходит для частичной стерилизации.

Чем уникальна очистка деталей ультразвуком?

Ультразвук — это термин из физики. Так называют уровень шума, который находится вне слышимости человека. Диапазон колебаний ультразвука — от 16 до 1000 кГц. Изучая ультразвук, ученые установили, что он способен вызвать своеобразное “кипение” жидкости, в процессе которого пузырьки не всплывают на поверхность, а взрываются. Этим вызывая дополнительные волны. Условно процесс назвали “кавитация”. Именно он и лег в основу работы ультразвуковой ванны.

Размер пузырьков в сосуде зависит от высоты звука, чем он выше, тем мельче пузыри. Благодаря этому явлению в таких устройствах можно выталкивать загрязнения с более твердых поверхностей. Важно учитывать, что чем выше показатель частот, тем меньше пузырьки и тем меньше они повреждают поверхность деталей. При относительно малой частоте, мелкие пузырьки могут оставлять “отметки” на поверхности деталей, на уровне малейших частиц.

Критерии, на которые необходимо обратить внимание при выборе прибора

Для того что бы приобрести качественное изделие необходимо обращать внимание на следующие критерии:

  • размер корзины – прибор необходимо приобретать, чтобы можно было погрузить одну деталь или несколько. Данный критерий подбирается пользователем индивидуально;
  • глубина погружения – наиболее оптимальным является глубина погружения на 10 см выше деталей. Таким образом, очистку проходят все составляющие корзины;
  • мощность – дешевые приборы имеют низкую мощность, недостаточную для полноценной обработки изделий;
  • наличие функции нагрева раствора – во время нагрева рабочей жидкости, которая используется для очистки, процесс обработки деталей ускоряется;
  • таймер работы – наличие таймеров упрощает процесс работы прибора;
  • функция ополаскивания – встречается дорогих приборах. Позволяет увеличить степень очистки;
  • мощность колебаний ультразвуковых волн – предпочтение необходимо отдавать приборам с высокой частотой колебания.

Также при покупке необходимо обращать внимание на стоимость и наличие гарантийного талона. Качественный прибор не имеет низкой стоимости.

Что нужно для создания УЗ-ванны своими руками?

Для того, чтобы создать ванну своими руками, понадобиться:

  • емкость, изготовленная из нержавеющей стали (необходимо учитывать, что для любой сферы деятельности необходим свой размер ванны. Например, для очистки ювелирных изделий подойдет небольшая емкость. А для мастерской по работе с электроприборами или для ремонта автомобилей — емкость нужна намного больше);
  • ультразвуковой генератор, который создает необходимые вибрации;
  • форсунка;
  • блок управления прибором, с которой создаются параметры очистки и длительность работы устройства;
  • преобразователь — излучатель электрических колебаний, которые превращаются в механические и передаются на стенки УЗ-ванны;
  • круглый магнит (можно взять магнит из старых динамиков);
  • катушка с ферритовым стержнем;
  • небольшой насос, который будет подавать жидкость в емкость;
  • маленькая трубка из прозрачного пластика или стекла.

Важно помнить, что ультразвуковая ванна сама по себе не моет изделие, а очищает его, усиливая действие растворителя. Поэтому очень важно грамотно подобрать ту жидкость для ультразвуковых ванн, которая будет соответствовать типу загрязнения предмета.

Запрещено включать полупустую или пустую ванну. Уровень жидкости в емкости всегда нужно проверять перед использованием, он должен составлять ⅔ от борта. Если жидкости слишком мало, то увеличивается нагрузка на генератор и он может сломаться.

Если есть все нужные детали для изготовления УЗ-ванны — трубки и катушка, форсунка, магнит и т. д. — можно приступать к работе. Сначала наматывают ферритовую катушку на стеклянную или пластиковую трубку. При этом нужно смотреть, чтобы стержень из феррита свисал свободно, его не нужно сильно фиксировать. Магнит крепят к концу стержня. Из этого выходит конструкция излучателя.

Читайте так же:
Максимальная кинетическая энергия груза на пружине

На дне сосуда сверлят отверстие. Это может быть керамическая или фарфоровая емкость. Дырка необходима, чтобы вставить в нее заранее сделанный излучатель. После этот сосуд фиксируют в ванночке. Затем нужно прикрепить трубки для слива и подачи жидкости.

Стоит обратить внимание, что раствор в УЗ-ванну лучше поступает, если в нее вмонтировать насос. За счет поднятия напряжения более эффективную работу обеспечивает импульсный трансформатор. Этот прибор можно взять в старом компьютере или телевизоре.

После первичной сборки устройства необходимо протестировать. Все неисправности лучше устранить при проверке, поэтому важно уделить особое внимание тестированию прибора.

Во время проверки следует соблюдать следующие правила:

  • нельзя включать агрегат без жидкости, это может разорвать внутренний стержень на куски;
  • перед запуском лучше осмотреть внешний вид прибора, все ли верно подсоединено и хорошо ли закреплено;
  • категорически запрещено трогать руками изделие, которое находиться внутри УЗ-ванны в момент очистки.

Работа с ультразвуком требует строгого соблюдения правил безопасности при работе с электричеством.

Особенности строения УЗ-ванны

Основным механизмом этого устройства считается излучатель. Он преображает электроколебания в механические, которые и способствуют очищению изделий. Насколько качественно будут обрабатываться детали, зависит от правильного функционирования генератора частот и нагревательного элемента. В ванне нужно все время поддерживать температуру жидкости не больше 70 градусов.

Особое внимание следует обратить на жидкость, заливаемую внутрь. Производители таких УЗ-ванн рекомендуют покупать специальные жидкости, такие как Flux-off, Zestron FA+, Solins-us и аналоги. Практикующие мастера на самом деле используют различные варианты — и дистиллированную воду, и спирт, и уайт-спирит растворитель.

На форумах можно прочитать рекомендации, как лучше очищать. Среди самых популярных и эффективных жидкостей:

  • бензин “калоша”;
  • любые средства для мытья окон, которые содержат спирт в своем составе;
  • ацетон, который можно использовать для металлических предметов;
  • дистиллированная вода.

Если необходимо очистить предмет от ржавчины, рекомендуют взять раствор из ортофосфорной кислоты и воды. Или взять специальный преобразователь ржавчины. Например, раствор на основе воды Антинакипин.

Skymen JP-008 – сенсорное управление

Конструкция для очистки различных изделий посредством динамических колебаний в среде жидкости на ультразвуковых частотах. Предназначена для операций с ювелирными изделиями различного металла и комплектации.

Работает с маникюрными фрезами, пилками, используется при удалении капель канифоли и другого флюса с радиотехнических и электронных плат. Возможна чистка зубных протезов, наручных часов.

Комплектуется специальной пластиковой решёткой для изоляции загруженного предмета от основного корпуса ванны.

Что нужно знать об ультразвуковой чистке лица

Уход за кожей начинается с ее правильного, бережного и тщательного очищения. В косметических салонах предлагают услугу ультразвуковой чистки лица, а некоторые женщины выбирают проведение этой процедуры дома. Что представляет собой такая чистка? Как часто можно ее делать? Как ухаживать за кожей после? Мы ответим на эти вопросы.

Чем привлекает процедура?

Существуют разные способы очищения кожи: с помощью лосьонов, гелей, пенок, скрабов, очищающих масок и других косметических средств, которые можно использовать в домашних условиях, а также процедур в салонах красоты – пилингов, механической, ручной, аппаратной чисток. Салонные методы дают более заметный эффект, который сохраняется надолго, однако вызывают множество побочных явлений: травмы и микротравмы кожного покрова, его отечность, покраснение. Очищение лица в салоне нередко требует восстановительного периода.

Из-за чего многие женщины отдают предпочтение ультразвуковой чистке лица?

  • Процедура подходит для кожи любого типа в любом возрасте.
  • Кожа очищается от комедонов, избавляется от ороговевших клеток и жирного блеска.
  • Ультразвук воздействует на сосуды и соединительную ткань, усиливая кровообращение и выработку коллагена и эластана – эпидермис становится более упругим, ровным, гладким, его цвет улучшается.
  • В результате уз-очищения дерма гораздо активнее впитывает косметические средства, их воздействие оказывается более выраженным.
  • После процедуры эпидермис не краснеет, не отекает, не требует долгого периода реабилитации: чистка идеально подходит чувствительной коже.
  • Длительность манипуляции всего 30-40 минут.
  • Не вызывает болезненных ощущений, чувствуется лишь небольшая вибрация.

Уз-чистку можно чередовать с другими видами очищения кожи, заменяя на любые пилинги или механическую чистку.

Как проходит ультразвуковая чистка?

Процедура состоит из нескольких этапов:

  • Косметолог подготавливает лицо: удаляет макияж, очищает, наносит специальную маску, чтобы расширить поры.
  • Кожа покрывается особым гелем, который дает возможность уз-волнам работать в эпидермисе (на сухом кожном покрове они попросту затухают), а также насыщает дерму полезными веществами.
  • Проводится непосредственно чистка: аппарат для ультразвуковой чистки лица оснащен лопаточкой (скрабером), которым косметолог водит по лицу. Скрабер излучает уз-волны и удаляет отслаивающиеся загрязнения. Прибор буквально выталкивает из пор грязь, сальные пробки, остатки косметики.
  • В завершение манипуляции делают успокаивающий массаж лица, наносят восстанавливающую маску, увлажняющий крем.
Читайте так же:
Люксметр ю 116 инструкция

Лучи ультразвука оказывают сразу несколько видов воздействия на дерму:

  • механическое – звуковые волны создают давление на ткани, массируют их, усиливая проводимость клеточных структур;
  • термическое — тепло звуковых колебаний разогревает кожу, она становится более мягкой, эластичной, податливой;
  • физико-химическое — ультразвук разгоняет молекулы, в результате чего обменные процессы в эпидермисе протекают быстрее.

Особенности

Процедура весьма деликатна, так как лучи действуют исключительно в поверхностном слое кожи (глубина проникновения – до 2 мм). Однако такая деликатность – один из минусов чистки, т.к. результат от нее выражен недолго. Поэтому делать ультразвуковой пилинг нужно часто: поначалу курсом из 5-7 процедур, с недельным перерывом между каждой. После этого, для поддержания результата, обрабатывают кожу волнами раз в 2-3 месяца.

Подготовка

Особой подготовки процедура не требует. Однако за неделю до сеанса лучше ограничить кожу от некоторых воздействий:

  • загара;
  • скрабирования или проведения химических пилингов;
  • приема гормональных медикаментов;
  • курения и употребления алкоголя.

Показания и противопоказания

Выбирать чистку лица ультразвуком имеет смысл при наличии следующих проблем:

  • расширенные поры;
  • комедоны, акне;
  • жирная или комбинированная кожа с сальным блеском;
  • начальные возрастные изменения;
  • тусклый, нездоровый цвет лица;
  • потеря эластичности, тургора кожи.

Ультразвуковой пилинг имеет и противопоказания:

  • обострение угревой болезни;
  • повреждения кожных покровов на лице (ожоги, порезы, фурункулы и др.);
  • заметная капиллярная сетка;
  • проведение химического пилинга, процедур омоложения, хирургических вмешательств на лице менее трех месяцев назад;
  • наличие металлических коронок, скоб, брекетов, штифтов;
  • гелиевая контурная пластика, силиконовые импланты;
  • наличие кардиостимулятора;
  • болезни сердца и сосудов;
  • повышенная температура;
  • болезни дыхательных путей;
  • невралгические нарушения;
  • гипертония;
  • онкология.

Период беременности и грудного вскармливания, родинки либо другие образования на лице требуют предварительной консультации с врачом и получения его разрешения на проведение процедуры.

Ультразвуковая чистка в домашних условиях

Очищение ультразвуком можно проводить дома самостоятельно, если приобрести аппарат для манипуляции, соответствующий гель, и научиться ими пользоваться. Выбрать гель и прибор можно, изучив отзывы и инструкцию по применению, а вот освоить все тонкости процедуры позволит только частая практика.

Специалисты предупреждают, что проведение таких опытов на себе чревато возникновением побочных эффектов:

  • отечности;
  • покраснения кожи;
  • воспалений;
  • дискомфортных или болевых ощущений;
  • локальных ожогов;
  • стянутости и шелушения кожи.

При проведении домашней уз-чистки необходимо избегать область шеи, иначе можно серьезно нарушить работу щитовидной железы.

Результат домашнего ухода обычно менее выражен, чем салонного, в том числе потому, что в салонах применяются профессиональные аппараты и косметика. Доверившись специалисту, вы получите более сильный эффект без травм и других неприятных последствий.

Как выбрать аппарат для ультразвуковой чистки?

Выбор портативных уз-приборов велик. Чтобы выбрать для себя оптимальный, стоит учесть следующие параметры:

  • частота колебаний ультразвуковых волн – в основном от этой характеристики зависит результат процедуры; в профессиональных аппаратах она составляет в среднем от 24 до 30 кГц, у домашней модели частота должна быть приближена к этим значениям;
  • мощность – она дает глубину проникновения волн в кожу; ориентируйтесь на 0,5-2 Вт;
  • режимы работы – чем их больше, тем более точно вы найдете нужный именно вашей коже;
  • дополнительные функции – чем больше процедур с помощью аппарата вы сможете провести, тем лучше; некоторые модели выполняют микротоковое омоложение, ионофорез, гальванический лифтинг и другие полезные манипуляции;
  • аккумулятор, вес и размер – эти параметры делают аппарат удобным в использовании;
  • известность бренда – зарекомендовавший себя производитель гарантирует безопасность и бесперебойную работу изделия.

Как ухаживать за кожей после чистки?

После воздействия на кожу прибора уз-чистки, она нуждается в поддерживающем уходе. Ультразвуковой пилинг не повреждает, но сушит кожу, что очень хорошо для эпидермиса, склонного к сальности. Однако после манипуляции кожу стоит побаловать увлажняющими кремами, сыворотками, восстанавливающими масками. Косметику лучше выбирать из сегмента «для чувствительной кожи».

Читайте так же:
Виды углеродистых конструкционных сталей

Чтобы эффект процедуры сохранялся как можно дольше, относитесь к коже бережно и внимательно:

  • пользуйтесь солнцезащитными средствами (SPF не ниже 20);
  • в течение суток после чистки не посещайте солярий, пляж, сауну, спортзал;
  • 24 часа не пользуйтесь декоративной косметикой;
  • очищайте кожу с помощью мягких средств;
  • замените косметику, содержащую спирт, на безспиртовые аналоги;
  • пейте больше чистой воды.

Нарушение техники проведения, времени или интенсивности воздействия процедуры может негативно сказаться на состоянии вашей

Ультразвуковые ванны

Работает интернет-магазинВ тех случаях, когда при очистке какого-либо изделия механическое воздействие нежелательно, или имеются труднодоступные места, которые невозможно очистить механически, применяется ультразвуковая очистка. Суть этого процесса заключается в следующем – при прохождении звуковых волн высокой частоты через жидкую среду, в ней образуются и сразу схлопываются микропузырьки, создавая ударную нагрузку. Это явление называется кавитацией. Активное появление пузырьков на границе раздела двух сред – твердой (очищаемая деталь) и жидкой (рабочая среда), используется для очищения поверхности изделий. Однако следует учитывать тот момент, что неправильно организованный процесс кавитации может быть неэффективным или даже привести к разрушению детали.

Для выбора режима ультразвуковой очистки должны быть учтены следующие факторы:

  • кавитационная стойкость загрязнений – под этим понятием подразумевается способность загрязнений (жировые отложения, ЛКП, окислы, окалина и т.п.) противостоять микроударному воздействию;
  • прочность связи загрязнений с очищаемой поверхностью – примерами могут служить адгезия слоев покрытий, солевые отложения, пленки окислов после термической обработки и прочее;
  • степень химического воздействия загрязнений с моющей жидкостью – растворение масляной пленки, омыление жиров, эмульгирование поверхностных загрязнений.

Другим ключевым моментом выбора режима ультразвуковой очистки является подбор моющей жидкости с необходимыми характеристиками для данного вида работ. Не рекомендуется использовать жидкость, которая активнее взаимодействует с материалом изделия, чем с загрязнениями. А также применять ультразвуковую очистку в случаях, когда материал детали менее кавитационно стоек, чем загрязнения. В противном случае, разрушаться в первую очередь будет очищаемое изделие.

Выбор условий ультразвуковой очистки с необходимыми
характеристиками

Упругость пара

Интенсивность кавитации зависит от упругости пара в образующихся пузырьках. Например, в органических растворителях упругость пара больше, чем в водных растворах. Поэтому для ультразвуковой очистки целесообразно использовать воду. Но бывают случаи, когда нужна «мягкая» очистка. Например, в электронике для очистки радиодеталей, чтобы не повредить миниатюрные соединения.

Вязкость омывающей жидкости

При малой интенсивности ультразвукового воздействия вязкая жидкость снижает очищающий эффект, так как увеличиваются потери звуковой энергии. Но при мощном ультразвуковом поле вязкость жидкости оказывает влияние на кавитацию аналогично повышенному давлению. Она не дает увеличиться пузырьку после образования, и сокращает время до схлопывания. За счет этого увеличивается мощность микроударов.

Поверхностное натяжение

Под воздействием сил поверхностного натяжения увеличивается скорость схлопывания пузырька. С одной стороны, это увеличивает мощность кавитации, а с другой – увеличение сил поверхностного натяжения ведет к росту порога кавитации, и уменьшает количество образовывающихся пузырьков. Кроме того, ухудшается процесс смачивания. Особенно негативно это сказывается при очистке изделий с микропорами и внутренними полостями. Чтобы снизить поверхностное натяжение, в раствор добавляют поверхностно-активные вещества. Увеличивается смачиваемость и улучшается растворение масляных пленок.

Состав растворителя

Основные требования, предъявляемые к растворам ультразвуковой очистки:

  • дешевизна;
  • хорошая растворимость;
  • нетоксичность;
  • взрыво- и пожаробезопасность;
  • возможность регенерации;
  • температурный режим.

Оптимальным температурным диапазоном для водных растворов омывающих жидкостей считается +40-50 °C. Если температура будет ниже, то снижается активность раствора, а если выше, то увеличивается упругость пара. Что ведет к ослаблению кавитации. Для органических растворителей, чтобы снизить упругость пара в пузырьках, применяют охлаждение до +15-20 °C.

Характер ультразвукового воздействия

Обычно частота ультразвукового воздействия при очистке, находится в пределах от 18 до 44 кГц. Повышение частоты колебаний приводит к неполному схлопыванию пузырька, что существенно снижает кавитационное воздействие, увеличиваются потери звуковой энергии. Понижение частоты вызывает увеличение шума.

Увеличение интенсивности ультразвука может привести к превращению схлопывающегося пузырька в пульсирующий. При малой интенсивности снижается мощность кавитации и эффективность всех сопровождающих процессов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector