УЗ мойка; использование и обзор моделей

Ультразвуковое очистка деталей и обезжиривание — RUSDORF

Ультразвуковая очистка представляет собой очистку поверхности твердых тел практически любой сложности и материала изготовления посредством возбуждения в моющем растворе колебаний ультразвуковой частоты. Для осуществления данного процесса применяется специализированная ванна. Такая очистка имеет множество преимуществ по сравнению с прочими способами очистки.
Самым главным плюсом является то, что ультразвуковая очистка не требует применения ручного труда. Ультразвуковая ванна рассчитана на то, чтобы детали подвергались очищению посредством кавитационных пузырьков, которые проникают под пленку загрязнений, тем самым разрушая ее и отслаивая загрязнения от поверхности очищаемой детали или предмета.

Кроме этого, в таких ваннах осуществима очистка труднодоступных участков изделий без применения органических растворителей, что невозможно при других способах очистки.

Какие еще есть преимущества очистки деталей в ультразвуке?

Кроме указанных преимуществ, ультразвуковая очистка обладает и таким, как экологичность и безопасность осуществляемого процесса. Ванны не производят никаких вредных или неблагоприятных воздействий ни на окружающую среду, ни на здоровье человека; такая очистка не является токсичным или вредным процессом.

Наряду с этим, специфика ультразвуковой очистки позволяет максимально сократить время очищения деталей или любых приспособлений. Это обуславливается возможностью регулировать интенсивность воздействия ультразвуковых волн, приводящих в движение мельчайшие пузырьки. Так, для слабых загрязнений можно использовать воздействие ультразвукового излучения такой силы, при которой приводятся в действие незахлопывающиеся кавитационнаые пузырьки, воздействующие на загрязнения пульсирующими движениями. А вот для более стойких загрязнений требуется более высокая интенсивность ультразвукового поля, в котором присутствуют захлопывающиеся кавитационные пузырьки, создающие микроударное воздействие на загрязнения. Кроме этого, такие ванны используются для обезжиривания разного рода деталей и предметов.

Известно, что обезжирить мелкие детали должным образом, применяя при этом другие методы очистки довольно сложно, а также очень долго. А применив для обезжиривания ультразвуковую ванну, можно добиться отличного результата с минимизацией потраченного времени и сил.

Какие детали можно очистить ультразвуком?

Такой способ промывки позволяет очистить детали и предметы любых размеров с любыми загрязнениями. Сюда входят такие загрязнения, как твердые или жидкие пленки, масла и жиры, предохраняющие и защитные покрытия, ржавчина и другие коррозийные покрытия, загрязнения биологического, органического и неорганического происхождения, механические загрязнения (стружка, пыль, частички абразивных средств и прочие), а также многие другие.

Ультразвуковая ванна позволяет очищать и обезжиривать детали машиностроения, детали двигателей, газовых турбин и прочие детали разнообразного назначения. Кроме этого, при помощи такого способа очистки можно очищать такие мельчайшие детали, как элементы авторучек, ювелирные изделия, кристаллы кремния и прочие. Также ультразвуковая очистка позволяет справиться с достаточно сложными загрязнениями, практически неподвластными другим способам очистки – это засохшие головки принтеров, детали точных приборов, плат, шестеренок и подшипников и прочих.

Одним словом, ультразвуковая очистка – это, безусловно, универсальный способ очистки любых деталей любой степени и вида загрязнения. Это выдвигает ее на передний план по сравнению с другими методами очистки деталей. Ведь она позволяет добиться отличного результата в максимально сжатые сроки и без применения ручного труда, а это является огромным преимуществом перед другими способами чистки.

Ультразвуковая ванна. Чистим до блеска

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.

Читайте также:  Заклинили поршни тормозных цилиндров что делать

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.
Читайте также:  Ремонт головки блока цилиндров Нива Ремонт

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.

Создание ультразвуковой ванны самостоятельно без помощи специалистов

Некоторые виды техники, применяющиеся ранее только на производстве, сейчас используются и в домашних условиях. К ним относится ультразвуковая ванна — своими руками можно сделать компактный прибор, полезный в хозяйстве и помогающий экономить.

Конструкционные особенности

Принцип работы очистительного устройства основан на явлении кавитации — образования в жидкостях под действием ультразвуковых волн воздушных пузырьков, лопающихся с сильной отдачей.

В конструкцию ультразвуковой ванны (УЗВ) входят следующие части:

  1. Чаша, сделанная из легированной или нержавеющей стали. Стандартный объем (2 л) позволяет очистить несколько предметов одновременно, при необходимости используются ванны на 1, 10, 15 л.
  2. Генератор частот. Является источником возникновения вибраций.
  3. Излучатель. Основной механизм, осуществляющий преобразование электрических колебаний в механические ультразвуковой частоты (свыше 18 кГц).
  4. Нагревательный элемент. Доводит и поддерживает температуру жидкости на заданном уровне.

После включения устройства под воздействием ультразвуковых колебаний, исходящих от излучателя, по всему объему жидкости образуется множество пузырьков воздуха, которые обволакивают загрязненный предмет. Очищение происходит в момент, когда под напором внутреннего давления пузырьки лопаются.

Использование УЗВ позволяет очищать изделия самой сложной конфигурации и добираться до таких мест, которые не доступны при ручной обработке. В подогретой жидкости процесс ускоряется, но наличие нагревательного элемента не обязательно. Прибор безопасен, и им можно пользоваться даже в жилой комнате.

Сфера использования ультразвуковых ванн

С помощью УЗВ легко удаляются отвердевший налет, образующиеся во время эксплуатации разных механизмов защитное покрытие с радиодеталей перед пайкой, отложения коррозийного и окислительного характера.

Поэтому прибор подходит для использования в следующих областях:

  1. Ювелирное и реставрационное дело. Налет с изделий удаляется за 20-40 минут, очищаются даже труднодоступные места в украшениях сложной конфигурации.
  2. Автосервисы и полиграфические предприятия. Для высокой степени очистки деталей аппаратуры, механизмов и узлов (инжекторов, карбюраторов и т.п.).
  3. Медицина. В УЗВ очищают и стерилизуют лабораторные инструменты.
  4. Химическая промышленность. Обработка ультразвуком выступает катализатором некоторых реакций.
  5. Электроника. При ремонте плат, которые легко повредить во время механической очистки.
  6. Оптика и часовые мастерские. Можно легко очистить мелкие детали.

Если нужна ультразвуковая ванна для использования в быту, то ее не обязательно покупать — устройство можно сделать самостоятельно. Чаще всего в домашних условиях с его помощью очищают от накипи нагревательные элементы стиральных машин и других электроприборов. Преимущества такого метода заключаются в экономии времени и отсутствии необходимости что-либо чистить собственноручно, а также не нужно опасаться, что после процедуры изделие окажется поврежденным.

Какие материалы и инструменты нужны

Сконструировать УЗВ не сложно, но перед сборкой необходимо подготовить все детали, которые понадобятся в процессе работы. Сначала изготавливается плата по специальной схеме. При помощи паяльника на ней будут соединяться в цепь все электротехнические элементы конструкции.

Читайте также:  Разболтовка дисков и колёс на ВАЗ-2112 параметры, фото и видео

Список нужных материалов:

  1. Металлический сосуд. Основа всей конструкции, можно использовать миску или небольшую (на 1-2 л) кастрюлю из нержавейки.
  2. Емкость из диэлектрика (керамики или фарфора). Должна помещаться в металлическую посудину, иметь ровную поверхность без повреждений.
  3. Импульсный трансформатор. Выполняет функцию усиления и поддержания напряжения на требуемом уровне.
  4. Магниты круглой формы. Понадобится 4-6 штук, не имеет значения, новых или старых (можно снять с негодных динамиков).
  5. Непроводящий стержень (например, из стекла).
  6. Магнитная катушка с ферритовым сердечником.
  7. Пластиковая трубка (2-3 см в диаметре). Предназначена для подачи и слива очищающей жидкости.
  8. Эпоксидный клей. С его помощью скрепляются некоторые детали.

Чтобы очищающий раствор в ванне непрерывно обновлялся, конструкция дополнительно оснащается насосом.

Самостоятельная сборка

Сперва изготавливается излучатель. Для этого провод с катушки перематывается на стеклянный стержень — делается около 20 витков проволоки с катушки так, чтобы ферритовый стержень оставался свободным. На его конце закрепляются магниты.

Керамическая емкость фиксируется на металлической основе. На дне ванны по центру высверливается отверстие, в которое вставляется излучатель. Он должен запитываться от сети через импульсный трансформатор, который можно снять со старого телевизора или монитора. Необходимо также просверлить отверстия для подачи и слива жидкости и вставить в них трубки.

После подключения к цепи источника питания в УЗВ наливается жидкость для пробного запуска прибора. Для выполнения быстрого теста используют тонкую фольгу. Кусок материала кладут в ванну и включают самодельное устройство. Если оно собрано правильно, то в местах сгиба фольга начнет быстро разрушаться.

Выбор жидкости

Растворы дополняют действие ультразвуковых волн и подбираются в зависимости от сферы применения ванны.

Средства, которые можно использовать:

  1. На спиртовой основе — Zestron-FA, Flux-off, Solins-us, «Вега». Применяются для очистки печатных плат, в т.ч. от мобильных телефонов.
  2. Очистители с ПАВ (поверхностно-активными веществами) на водной или щелочной основе. Бывают универсальными и профильными.
  3. Шампуни-концентраты — Креолан, Экономик. Применяются для бережной очистки и дезинфекции в оптике, медицине и стоматологии.

В автомастерских в УЗВ добавляют очистители металлов, иногда — керосиновые или бензиновые смеси, но лучше их не использовать из-за опасности возгорания. Практикующие мастера применяют разные варианты — уайт-спирит, дистиллированную воду, спирт, средства от накипи. Ржавчина убирается водным раствором ортофосфорной кислоты.

Правила эксплуатации самодельного устройства

При использовании ванны, изготовленной самостоятельно, необходимо соблюдать правила техники безопасности при работе с электроприборами. Закладывать предметы в раствор можно, только защитив руки резиновыми перчатками. Иначе агрессивная среда может повредить кожу или вызвать аллергическую реакцию.

Перед запуском чашу УЗВ осматривают на предмет появления повреждений и возможных протечек. Нельзя запускать устройство, не заполненное жидкостью хотя бы на 2/3 объема. В самодельных конструкциях может развалиться на части ферритовый стержень, поэтому перед началом работы нужно проверять его состояние.

Техническое состояние электроцепи также требует проверки — при продолжительной эксплуатации ванны возможны короткие замыкания и перегрев обмоток трансформатора. Мелкие детали можно избавить от загрязнений, поместив их в стакан с очищающим раствором, приставленный к УЗВ, заполненной чистой водой.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector