Человек не в состоянии уловить на слух ультразвуковую волну. Но это не мешает использовать высокочастотное излучение в самых разных ситуациях. Сегодня мы поговорим об очень полезном изобретении: ультразвуковой ванне.
Принцип работы и сфера применения
Назначение устройства сугубо промышленное: очистка хрупких и мелких деталей, предметов со сложной геометрией от загрязнений. Эффект основан на действии высокочастотных волн диапазона от 18 до 120 КГц и процедуры кавитации.
Необходимый результат достигается быстро, без агрессивных химреактивов и механического воздействия.
Как происходит очистка?
- Емкость наполняется раствором.
- В него погружается предмет.
- За 2-3 минуты нахождения в работающей ванне он идеально чист, включая труднодоступные участки.
Процесс исключает повреждения, поэтому ультразвуковые ванны применяются в электронной промышленности на этапе тонкой очистки печатных плат, кремниевых и кварцевых пластин.
Без волнового воздействия не обходятся и другие направления:
- очистка транспортных узлов и механизмов в автосервисах и промышленных обслуживающих центрах;
- обработка хирургического инструментария, фармацевтика и другие направления медицины;
- ремонт и настройка оргтехники;
- обработка ювелирных изделий.
Кавитация ультразвуком по своему эффекту лидирует среди остальных методов промышленной очистки.
Устройство ультразвуковой ванны
Действие прибора строится на трех составляющих:
- генератор - производит электроколебания на ультразвуковой частоте и глубокой модуляцией (для емкостей среднего размера – 50-100 Гц);
- излучатель колебаний – здесь производится ультразвук путем преобразования электрических колебаний в механические. Последние, в свою очередь, передаются через стенки емкости в жидкостный наполнитель;
- нагревательный элемент - присутствует не всегда, но его наличие повышает эффективность очистки. Основная роль узла в разогреве температуры рабочей жидкости до 70 градусов и поддержании температурного режима между циклами очищения. Тепло производится за счет высвобождения энергии от кавитации.
Примите к сведению: суть рабочих процессов ультразвуковых ванн
Ультразвук. Акустические волны, превышающие порог восприятия человеком с диапазоном от 20000 герц. Ультразвук по своей природе не однороден. На современном этапе человек научился получать и применять два типа волн:
- слабого сигнала - применим в диагностических целях, испытании медицинских материалов;
- сильного сигнала – именно он используется в очищающих процессах, а также при ультразвуковой сварке.
В жидкой среде, в том числе во время очистки, применяется свойство ультразвуковой кавитации.
Кавитация. Одно из свойств ультразвука заключается в смене давления волн с высокого на низкое. В результате образуются и быстро разрушаются мириады пузырьков, размеры которых непостоянны. В фазе низкого давления они различимы разве что под микроскопом. С повышением давления пузырьки сжимаются еще больше, и, в конечном итоге, происходит их разрыв.
Кавитация усиливает химическую активность моющей жидкости, вызывая равномерное полное очищение поверхности от различных отложений.
Завершающий этап – ополаскивание деталей
Разрушающиеся под действием кавитации твердые налеты не исчезают бесследно. Их химические следы находятся в жидкой среде ванны и могут оказать негативное влияние на состоянии предмета. Требуется споласкивание.
В зависимости от модификации ванны и хим. состава жидкости промывка осуществляется:
- непосредственно в очистителе;
- в емкости с чистой жидкостью;
- также можно просто промыть деталь в проточной воде под краном или струей дистиллированной воды.
Нюансы включения/выключения ванны
Несмотря на простоту работы, прибор чувствителен к неправильной эксплуатации.
Запрещено приводить в действие ванну без ее наполнения жидкостью. Далеко не все устройства снабжаются восстанавливающей предохранительной системой, и низкий уровень рабочей среды приведет к выходу из строя ванны.
Нельзя оставлять волновую систему в режиме пассивного включения. Не только обычная вода – любая жидкость постепенно испаряется. В этом случае уровень наполнения емкости достаточно быстро понижается. А к чему все это приводит, мы рассмотрели выше.
Следуйте рекомендациям, и ванна прослужит долго. Если очистка не проводится, прибор выключите. Перед сеансом работы дополнительно проконтролируйте наполнение емкости жидкостью.