ультразвукова мийка

У промисловості завжди існувала завдання очищення деталей від всякого роду бруду. Особливо гостро питання в очищення встав в тих галузях промисловості, де була потрібна очистка складної поверхні деталі або тонких і довгих каналів в дата. У металургії потрібно після виплавки звільнити деталь від фірмовий суміші, яка прилипала під час виплавки до всієї поверхні деталі. Використовувати якісь механічні засоби (шліфувальна машинка) для даної операції було або неможливо, або занадто багато роботи.

Для спрощення роботи з очистки деталей від бруду в 40-50 роки 20 століття була висунута ідея використовувати ультразвук в рідкому середовищі для очищення деталей, занурених у цю рідину. Найчастіше робочої рідиною виступає вода.

Було збудоване багато пристроїв, що генерують в розчині ультразвукові хвилі з частотою, лежить в області 500 кГц. Передбачалося що енергії звукових хвиль на таких частотах буде досить, що маленькі частинки, що містяться в розчині, прискорені ультразвуковими хвилями до високих швидкостей, змогли б вибивати великі частки бруду, тобто змивати бруд. Пристрої сконструйовані для роботи на такій частоті виявилися не працездатними.

Користь від кавітації

Ті пристрої, які були сконструйовані для генерації звуковою хвилею в діапазоні 20 кГц, виявилися працездатними. І головним чином завдяки тому, що звукова хвиля в рідини на даній частоті створює ефект кавітації, який і став причиною ефективного очищення поверхні від бруду.

кавітація – це процес утворення бульбашок, тобто порожнин, заповнених газом, в рідині. Такі бульбашки живуть не довго, тому що в цих порожнинах створюється негативний тиск, а навколишня їх рідина має позитивний тиск, різниця тисків призводить до того що, що бульбашки «схлопиваются» в результаті чого утворюються інтенсивні ударні хвилі, які здатні зруйнувати навіть металеві конструкції. У момент «схлопування» тиск газового середовища усередині бульбашки може в кілька тисяч разів перевищувати атмосферний.

Наповнений газом бульбашка може мати більш тривалий час життя. Це обумовлено наступними один за одним процесами стиснення і розширення, викликаними проходять ультразвуковими хвилями, причому в результаті дифузії розміри бульбашок будуть рости, поки що знаходиться в них повітря не підніме їх на поверхню рідини. Там вони миттєво лопаються. такий процес кавітації зазвичай дегазує рідини. Це явище і почали застосовувати для дегазації рідин.

Вироби, які потребують очищення, занурювалися в рідину і опромінювалися ультразвуковими хвилями. Забруднені предмети занурюють в бак, заповненому відповідним розчинником, до рідини підводять ультразвук такої частоти та інтенсивності, які утворюють кавітацію з максимальною ефективністю. Створені ударні хвилі потрапляють на поверхню предметів і дуже ефективно очищають їх.

Потрібно мати на увазі при проектуванні та налаштування ультразвукового очищувача, що здатність акустичних хвиль створювати кавітацію значно падає з ростом частоти.

Ультразвукова ванна

З теорією розібралися, виходячи з теорії, для того щоб вибрати ультразвукову ванночку або зібрати її самостійно потрібно 3 елементи:

  • ванна – посудина для рідини – форма будь-яка, але з урахуванням обсягу вміщається рідини. Матеріал виготовлення – нержавіюча сталь 08Х17 або інша.
  • генератор ультразвукових хвиль – для генерації ультразвукових хвиль використовують п’єзоелектрики, прикріплені жорстко до ванні, за допомогою клею на основі епоксидних смол (можна використовувати клей на основі акрилових смол). П’єзоелектричні генератори ультразвукових хвиль можуть виготовлятися з різних матеріалів, найбільш широко використовуваний матеріал – п’єзокераміка, також можуть зустрічатися п’єзоелементи на основі кварцу. Від розмірів кристала генератора хвиль залежить потужність ультразвукового очищувача. Тут діє правило, чим більше, тим потужніше.
  • електронна схема – необхідна для подачі енергії на пьезо генератор хвиль, складається з силового трансформатора та перетворювача частоти, частота промислової чоти 50Гц перетворюється в потрібну частоту близько 18-20 кГц і далі проходячи підвищувальний трансформатор (на виході близько 8 кВ) потрапляє на п’єзокерамічних пластину.

Ультразвукова очищення форсунок

Для чищення автомобільних форсунок може використовуватися як ультразвукова ванночка, так і спеціалізований пост для чищення форсунок. Відмінності використання полягають в тому, що пост для чищення форсунок дозволяє очистити форсунки під час роботи і його використання, придбання або збірка виправдано в професійній сфері на станціях тех. обслуговування, для домашніх умов прочищення паливних форсунок підійде ванночка, правда можливості очищення форсунок під час роботи немає, там вся форсунка цілком занурюється в засіб для чищення та візуального підтвердження очищення форсунки теж немає, очистилася форсунка чи ні можна буде зрозуміти тільки під час роботи двигуна по відчуттях . Але плюс застосування ванночки, а не посади теж є, в форсунки є паливний фільтр, який затримує бруд в паливі, при його очищенні в ванні бруд, роздроблена кавитацией, не проходить весь паливний тракт форсунки і не осідає в нерівностях цього тракту.

Відео роботи поста по чистки форсунок:

очищаючі засоби

Взаємодія ультразвукової хвилі з забрудненим предметом йде у водному середовищі, так як вода – універсальний розчинник, дешевий і її всюди можливо дістати, крім того для води відома частота створення кавітації 18-20 кГц, а для інших рідин кавітаційна частота своя. Тому все чистячі засоби роблять на водній основі, що має в своєму складі різні пави і Антикорозійні добавки, які надають контакту миючих засобів високоефективні миючі властивості. Для приготування миючого засобу для ультразвукового очищення досить в воду додати миючі засоби (мило), для менш відповідальних деталей, а для більш відповідальних металевих деталей ще й антикорозійні речовини.

Ссылка на основную публикацию