Пользовательский поиск

Очистка в ультразвуковых ваннах

Ультразвуковой очиститель (ультразвуковая ванна) - это устройство для очистки, которое использует ультразвук (обычно от 20 до 400 кГц) и соответствующий растворитель (иногда – обычную воду из-под крана), чтобы удалить загрязнения с поверхности деликатных, требующих особого обращения, изделий. Ультразвук может использоваться в водной среде, но использование растворителя, подходящего для очистки конкретного изделия, только усилит эффект очистки. Длительность очистки составляет, обычно, от 3 до 6 минут.

Продолжение ниже

Какой аппарат УЗИ лучше?

... вредного излучения рентгеновских лучей. Аппараты УЗИ производят такое мизерное количество ионизирующей радиации (практически нулевое), что ультразвук безопасен для здоровья человека, потому что излучение от него в таком маленьком количестве, что оно не может нанести вред человеку....

Читать дальше...

всё на эту тему


Ультразвуковые ванны используют для очистки поверхности многих различных типов объектов, включая драгоценности, линзы и другие оптические части, компоненты часов, стоматологические и хирургические инструменты, рабочие инструменты, монеты, авторучки, принадлежности для гольфа, детали жалюзи, огнестрельного оружия, части промышленного и электронного оборудования. Их применяют в ювелирных мастерских, сборочных часовых цехах, на предприятиях по ремонту электронного оборудования.

История создания ультразвуковых ванн

Использование ультразвуковой очистки в промышленных целях началось в 1950 году, относительно недорогие приборы появились в быту приблизительно с 1970 года.

Особенности процесса очистки в ультразвуковых ваннах

В основе ультразвуковой очистки лежит процесс кавитации пузырьков, вызванных высокочастотными звуковыми волнами, обеспечивающих эффективное возбуждение частиц жидкости. В процессе такого возбуждения создаются значительные силы, оказывающие влияния на поверхностные загрязнители субстратов из металла, стекла, резины и керамики. Эти силы оказывают также мощное очищающее действие даже в труднодоступных местах, таких как глухие отверстия, трещины и углубления. Основная задача – это полное удаление всех, даже остаточных загрязнений, включая те, которые плотно удерживаются или прочно внедрены в поверхность твердых материалов. В зависимости от типа загрязнений и очищаемых деталей, для очистки может быть использована вода или другие растворители. Основными загрязнителями являются пыль, грязь, масло, красители, ржавчина, жир, морские водоросли, грибки, бактерии, налет извести, компоненты полиролей, флюсы, отпечатки пальцев, воск, сажа, остатки после сплавления веществ, а также биологические загрязнители, как кровь и т.п. Ультразвуковые ванны можно использовать для широкого диапазона форм, размеров и материалов заготовок, при этом, не всегда требуется разбирать деталь перед очисткой. Очищаемый предмет не должен касаться дна ванны во время процесса очистки, потому что в этом случае, та часть предмета, которая будет лежать на дне ультразвуковой ванны, не будет иметь контакта с водой и не сможет очищаться из-за отсутствия эффекта кавитации.

Дизайн и принцип работы ультразвуковых ванн

Для проведения очистки, объект очистки помещают в специальную очистительную камеру, наполненную подходящим раствором (водный раствор или раствор с органическим растворителем). При использовании водного раствора, в воде растворяют поверхностно-активное вещество (по типу используемого в прачечных), которое значительно уменьшает поверхностное натяжение воды. Генератор ультразвуковых волн, встроенный в корпус камеры ванны или помещенный непосредственно в очищающую жидкость, создает ультразвуковые колебания жидкости за счет изменения амплитуды колебаний звуковой волны, при этом очищающая жидкость колеблется синхронно частоте колебания электрического сигнала. Это создает компрессионные волны, которые как бы “разделяют” жидкость на множество миллионов микроскопических “пустот” или “частично разреженных пузырьков” (явление кавитации). Пузырьки разрушаются с выделением огромной энергии; известны случая получения аномально повышенных температур и давлений, например в 5273 0С и 1360 кгс/см2, соответственно; однако, пузырьки настолько малы, что не оказывают никакого воздействия на предмет, кроме очистки и удаления с его поверхности загрязнителей. Чем выше частота ультразвуковых волн, тем меньше расстояние между кавитационными узлами и тем более сложную рельефную деталь можно очистить.

Генераторы ультразвука обычно делают на основе пьезоэлектрических преобразователей (например, из цирконата титаната свинца (PZT), титаната бария и т.п.), иногда они бывают и магнитострикционного исполнения. Часто отпадает необходимость в применении сильных окислителей для очистки, которые используют во многих отраслях промышленности, или требуется их намного более низкая концентрация, если использовать для этих целей ультразвуковые ванны. Ультразвуковую очистку используют в качестве промышленного способа, очень часто применяют во многих медицинских и стоматологических технологиях и технологиях промышленных процессов.

Очищающий раствор

Генерация ультразвуковых волн (кавитация) помогает растворителям более эффективному удалению загрязнений; простая вода, без добавок, обычно не является эффективной. В состав моющего раствора обычно добавляют компоненты, усиливающие эффективность ультразвуковой очистки. Например, при добавлении в раствор хорошего смачивающего агента (поверхностно-активной добавки), снижается поверхностное натяжение и увеличивается сила кавитационного воздействия. Обычно, в состав водных моющих растворов для ультразвуковой очистки входят моющие и смачивающие вещества, а также другие компоненты, которые оказывают сильное влияние на процесс очистки. Правильный состав раствора в значительной степени определяется очищаемым изделием. Главным образом, для очистки в ультразвуковых ваннах используют теплые растворы, с температурой от 50 до 65 °C, однако, для медицинских целей, общепринято, применение растворов ниже 38 °C, что связано с предотвращением коагуляции белков.

Водные растворы, при удалении жировых загрязнений, как правило, менее эффективны, чем растворы на основе растворителей, поскольку не имеют химической составляющей очистки. Например, на поверхности деликатных изделий всегда имеется толстый слой жира. Усилие, которое необходимо приложить для проектирования эффективной системы очистки на основе водных растворов, намного больше, чем при проектировании аналогичной системы на основе неводных растворителей.

Некоторые ультразвуковые ванны (являются весьма большими в размерах) объединены в один узел с обезжиривающими машинами, использующими очистительные жидкости на основе углеводородных растворителей: три ванны используют в каскаде, одна за другой. Растворитель в нижней ванне, содержащий грязный углеводородный раствор, нагревают, при этом, растворитель испаряется. Наверху такой машины имеется специальный змеевик для охлаждения. Углеводородный растворитель конденсируется на змеевике и стекает в верхнюю ванну. Рано или поздно, происходит переполнение уровня жидкости в верхней ванне, и чистый растворитель стекает уже в рабочую ванну, где и имеет место процесс очистки. Покупная цена таких машин выше, чем более простых, но при длительном использовании такие машины являются более экономичными. Один и тот же растворитель может использоваться многократно, уменьшая расходы на закупку очистителей и загрязнение окружающей среды.

В прошлом, для обезжиривания, использовали четыреххлористый углерод, который в настоящее время запрещен из-за его опасности для здоровья.

Использование ультразвуковых ванн

Для ультразвуковой очистки подходят большинство твердых, негигроскопических материалов (таких как металлы, пластмассы и т.д.), которые не вступают в химическое взаимодействие с очистительным раствором. Идеальными кандидатами для ультразвуковой очистки являются маленькие части электронных приборов, кабели, прутки, провода и детали изделий, а также объекты, сделанные из стекла, пластмассы, алюминия или керамики.

Ультразвуковая очистка не стерилизует очищаемые объекты, споры и вирусы остаются на поверхности изделий и после очистки. В медицинских целях стерилизация обычно следует за процессом ультразвуковой очистки, как отдельная операция.

Ультразвуковые ванны нашли широкое применение в спорте, автомобилестроение, печатной индустрии, медицине, фармацевтике, в мастерских по нанесению гальванических покрытий, при производстве компонентов дисководов, при разработках и исследованиях, производстве оружия.




© Авторы и рецензенты: редакционный коллектив оздоровительного портала "На здоровье!". Все права защищены.


 
Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений
Загрузить изображение
 

nazdor.ru
На здоровье!
Беременность | Лечение | Энциклопедия | Статьи | Врачи и клиники | Сообщество


О проектеКарта сайта β На здоровье! © 2008—2015
nazdor.ru, nazdor.com
Контакты Наш устав

Рекомендации и мнения, опубликованные на сайте, являются справочными или популярными и предоставляются широкому кругу читателей для обсуждения. Указанная информация не заменяет квалифицированную медицинскую помощь, основанную на истории болезни и результатах диагностики. Обязательно проконсультируйтесь с врачом.

Размещенные на сайте информационные материалы, включая статьи, могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет согласно Федеральному закону №436-ФЗ от 29.12.2010 года "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию".