Какие системы ультразвуковой очистки существуют?

Помогу подобрать оборудование под ваши нужды!

Алексей Сергеевич

инженер отдела подбора оборудования

Открыть чат

Напишите мне в чат и я подготовлю вам подборку оборудования с ценами и сроками доставки. Телефон и email не потребуется.

Ультразвуковая очистка производится посредством высокочастотных звуковых волн, передаваемых через жидкость, для очистки поверхностей деталей. Высокочастотные звуковые волны, обычно 40 кГц, перемешивают жидкий раствор с водой или растворителем и вызывают кавитацию молекул раствора.

Ультразвуковая очистка применяется для широкого спектра веществ, включая металлы, стекло, резину, керамику и некоторые твердые пластмассы. Ультразвуковая очистка наиболее эффективна для удаления плотно налипших загрязнений со сложных изделий с глухими отверстиями, трещинами и углублениями. К примерам таких загрязнений, удаляемых при помощью ультразвуковой очистки, можно отнести пыль, грязь, масло, жир, красители, флюсы, отпечатки пальцев и полирующий состав.

Жидкость, применяемая в промышленных системах ультразвуковой очистки, может быть как на водной основе, так и на основе растворителя. Оба варианта чистящих растворов содержат смачивающие вещества, так называемые, поверхностно-активные вещества, для снижения поверхностного натяжения и усиления кавитации. Водные чистящие растворы, как правило, более ограничены в эффективности очистки, но более безопасны для окружающей среды, чем чистящие растворы на основе растворителей.

Области применения ультразвуковой очистки

Ультразвуковые чистящие машины широко применяются во многих отраслях промышленности, включая медицинское оборудование, автомобильную, аэрокосмическую, стоматологическую, электронную, ювелирную и оружейную. К числу подходящих предметов для ультразвуковой очистки деталей относятся медицинские и хирургические инструменты, карбюраторы, огнестрельное оружие, оконные жалюзи, детали промышленных машин и электронное оборудование.

Время, требуемое для ультразвуковой очистки, зависит от материала и загрязнения, но как правило время очистки составляет от 3 до 6 минут. Для очистки некоторых хрупких предметов, таких как электроника, может потребоваться более длительное время. Более высокая температура помогает быстрее растворять грязь и химические соединения, поэтому большинство очистителей промышленных деталей нагревают в диапазоне 55-65°С.

Следует отметить, что чистка в ультразвуковом очистителе для ванн не обеспечивает стерилизацию предметов. В медицине стерилизация является следующим этапом за ультразвуковой очисткой в качестве еще одного технологического процесса.

Что такое кавитация? 

Кавитационные “пузырьки” образуются, если звуковая энергия создает пустоту (или полость), которая в форме пузырька попадает в жидкий раствор из воды или растворителя. Эти микроскопические пузырьки схлопываются с такой силой, что налипшие на поверхности загрязнения удаляются. Ультразвуковые чистящие машины очищают поверхности от образования крошечных пузырьков.

Принцип работы системы ультразвуковой очистки и ее основные компоненты

В ультразвуковой очиститель предмет, который необходимо очистить, помещается в камеру, содержащую подходящий раствор. Ультразвуковой преобразователь, встроенный в камеру или погруженный в жидкость, создает ультразвуковые волны в жидкости, меняя размер одновременно с электрическим сигналом, вибрирующим на ультразвуковой частоте. Благодаря этому в жидкости емкости возникают кавитация. Эти пузырьки схлопываются с большой энергией; при этом достигаются температуры и давления порядка 5000 К и 135 МПа, тем не менее, они настолько малы, что выполняют не более чем очистку и устранение с поверхностной грязи и загрязнений. Чем выше частота, тем меньше узлов между точками кавитации, что позволяет очищать более сложные детали.

Ультразвуковая очистительная машина включает в себя следующие основные компоненты:

Не нашли то, что искали?! Напишите мне👇

Алексей Сергеевич

инженер отдела подбора оборудования

Задать вопрос

• Резервуар для ультразвуковой очистки – Резервуар для ультразвуковой очистки содержит жидкость и предметы, подлежащие чистке.
• Ультразвуковой генератор – Ультразвуковой генератор преобразует электрическую энергию переменного тока в ультразвуковую частоту.
• Ультразвуковой преобразователь – Преобразователь преобразует ультразвуковой электрический сигнал в механическую энергию.

Что такое ультразвуковой генератор?

 Иными словами, ультразвуковой генератор отправляет на преобразователь высоковольтные электрические импульсы.

Принцип работы ультразвукового генератора заключается в подаче импульсов электрической энергии на преобразователь, который преобразует энергию в механические волны (давление) в чистящей жидкости для вибрационной очистки.

Хотя ультразвуковая частота 40 кГц является наиболее часто используемой частотой для ультразвуковой очистки деталей, в некоторых случаях для достижения наилучших результатов требуется более низкая или более высокая частота. Например, для больших и сильно загрязненных предметов может использоваться частота 20 кГц, поскольку при этом образуются более крупные и сильные очищающие пузырьки, но мельче пузырьков в секунду. На другом конце спектра для некоторых очень маленьких и хрупких предметов может потребоваться более высокая частота ультразвуковой очистки, до 200 кГц. В целом, более высокая частота позволяет очищать более высокий уровень сложных деталей.

Что такое ультразвуковой преобразователь?

Ультразвуковой преобразователь считается ключевым компонентом машины для ультразвуковой очистки. 

Ультразвуковой преобразователь состоит из активного элемента, подложки и излучающей пластины. Большинство ультразвуковых очистителей используют пьезоэлектрические кристаллы в качестве активного элемента. Пьезоэлектрический кристалл преобразует электрическую энергию в ультразвуковую энергию посредством пьезоэлектрического эффекта, при котором кристаллы меняют размер и форму, когда они получают электрическую энергию. Подложка ультразвукового преобразователя представляет собой толстый материал, который поглощает энергию, излучаемую с обратной стороны пьезоэлектрического кристалла.

Излучающая пластина в ультразвуковом преобразователе работает как диафрагма, которая преобразует ультразвуковую энергию в механические волны (давление) в жидкости. Таким образом, когда пьезоэлектрический кристалл получает импульсы электрической энергии, излучающая пластина реагирует ультразвуковыми колебаниями в чистящем растворе.

Технологическая схема ультразвуковой очистки 

 Воздухоотделение

Первым этапом в системе ультразвуковой очистки является воздухоотделение. Во время работы очищающие растворы насыщаются пузырьками воздуха. Ультразвуковая очистка позволяет существенно уменьшить количество пузырьков воздуха. Отработанные газы удаляются путем дистилляции раствора через воздушный сепаратор, что значительно улучшает процесс ультразвуковой очистки.

Вакуумная ультразвуковая очистка

Вторым этапом является вакуумная ультразвуковая очистка. Воздушный сепаратор, который представляет собой множество выпускных отверстий, извлекает мельчайшие пузырьки воздуха, что обеспечивает очистку в вакуумной среде. Таким образом, благодаря дополнительному добавлению средств для обезжиривания достигается повышенный эффект очистки сложных деталей.

Очистка паром и вакуумная сушка

Завершающая этапом является очистка и промывка деталей производится путем подачи пара, поступающего из парогенератора, на изделия. Таким способом детали нагреваются паром и непосредственно высушиваются в вакууме при помощи вакуумного насоса, такова как водокольцевой вакуумный насос или пластинчато-роторный. Система паровой очистки и вакуумной сушки оснащена механизмом рекуперации и дистилляции отработанной жидкости.