Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Ультразвукове очи щення це спосіб очищення поверхні твердих тіл в мийному розчині в який вводяться ультразвукові коливан

Ультразвукове очищення

Ультразвукове очищення

Ультразвукове́ очи́щення — це спосіб очищення поверхні твердих тіл в мийному розчині, в який вводяться ультразвукові коливання.

image
Ультразвукове очищення деталі

Введення ультразвуку дозволяє не тільки прискорити процес очищення, але і отримати високий ступінь очищення поверхні, а також зменшити обсяг ручної праці та відмовитись від пожежонебезпечних чи токсичних розчинників.

Принцип ультразвукового очищення

Очищення відбувається за рахунок спільної дії різних нелінійних ефектів, що виникають в рідині під дією потужних ультразвукових коливань. Ці ефекти: кавітація, , звуковий тиск та , серед яких кавітація відіграє вирішальну роль. Кавітаційні бульбашки, пульсуючи і захлопуючись поблизу забруднень, руйнують їх. Цей ефект відомий як кавітаційна ерозія.

Основні види забруднень, які видаляються в процесі ультразвукового очищення, можна об'єднати в чотири групи:

Технологія ультразвукового очищення

З точки зору ультразвукового очищення забруднення різняться за трьома ознаками:

  • кавітаційною стійкістю, тобто здатністю витримувати мікроударні навантаження;
  • міцністю зв'язку з поверхнею, що очищується, стійкістю до відшаровування;
  • ступенем взаємодії з мийною рідиною, тобто за ступенем здатності цієї рідини розчиняти або емульгувати забруднення.

Ультразвукове очищення не слід застосовувати, коли кавітаційна стійкість поверхні, що очищається менша за стійкість забруднення. Наприклад, при видаленні пригарних плівок з алюмінієвих деталей існує велика ймовірність руйнування самих деталей.

Кавітаційно стійкі забруднення добре піддаються ультразвуковому очищенню тільки якщо вони слабо пов'язані з поверхнею або взаємодіють з мийним розчином. Такі жирові забруднення, які добре відмиваються в слаболужних розчинах. Покриття з лаку або фарби, окалина, окисні плівки зазвичай кавітаційно стійкі і добре пов'язані з поверхнею. Для ультразвукового очищення від таких забруднень потрібні досить агресивні розчини, тому що тут можлива дія тільки за третьому з перерахованих ознак.

Кавітаційно нестійкі забруднення (пил, пориста органіка, продукти корозії) відносно легко видаляються навіть без застосування спеціальних розчинів.

Залежно від виду забруднень доцільно використовувати такі значення інтенсивності:

  • до 1-3 Вт/см² — для забруднень, для забруднень, що легко видаляються (масляних і жирових при механічній обробці виробів, розчинних у мийної рідини осадів, флюсів тощо);
  • від 3 до 10 Вт/см² — для забруднень типу полірувальних і притиральних паст, загорнених при обробці тиском фізичних забруднень і мастил, полімеризованих мастил тощо.;
  • понад 10 Вт/см² — для забруднень, що важко видаляються (лакових плівок, травильних шламів тощо).

Для очищення довгих каналів малого діаметра використовується високо-амплітудне очищення коливаннями з інтенсивністю до 100 Вт/см².

Використання

Ультразвукове очищення використовується дуже давно і добре зарекомендувало себе в багатьох галузях промисловості, таких як:

  • машинобудування — перед і після обробки деталей і вузлів, перед консервацією та після розконсервації деталей, після зварювання, шліфування, полірування, для усунення оксидних плівок, зняття задирок з деталей;
  • приладобудування — миття та полірування оптики, деталей точної механіки, інтегральних схем та друкованих плат;
  • медицина — миття та полірування оптики, стерилізація та очищення хірургічних інструментів, ампул, в стоматології та фармацевтичній промисловості;
  • ювелірна промисловість — очищення ювелірних виробів після обробки;
  • галузь переробки та використання полімерів — очищення фільєр тощо.

Мийні рідини

Для ультразвукового очищення важливим є правильний підбір мийного розчину, з тим щоб він ефективно розчиняв або емульгував забруднюючі речовини, при цьому по можливості не впливаючи на саму поверхню, що очищається. Остання обставина є особливо важливою, оскільки ультразвук зазвичай значно прискорює фізико-хімічні процеси в рідинах, і агресивна мийна речовина може швидко пошкодити поверхню.

При ультразвуковому очищенні як мийну рідину застосовують просту воду, а також і водні розчини мийних засобів та органічні розчинники. Вибір засобу визначається видом забруднень і властивостями поверхні, що очищається (див. вище).

При використанні органічних розчинників (бензин Б-70, фреон-113, чотирихлористий вуглець, трихлоретилен, ацетон, дихлоретан тощо) ефективно очищують поверхні деталей від полірувальних паст, олій, масел, мастил, вазеліну, парафіну, гудрону. Вони не викликають корозії металу. Маючи малий поверхневий натяг, легко проникають в отвори та щілини і розчиняють в них забруднення.

Широке застосування для ультразвукового очищення знайшли фреони. Це обумовлено їх високою розчинюючою здатністю, незначною токсичністю, негорючістю і можливістю легкої регенерації.

Широке застосування в ультразвукових установках знайшли також і різні лужні розчини. Їх використовують для знежирювання деталей, очищення від мастила, полірувальних паст, металевого пилу, абразивів тощо.

Оснащення для ультразвукового очищення

image
Ультразвукова ванна для очищення деталей

Для ультразвукового очищення необхідною є ємкість з миючим розчином і джерело механічних коливань ультразвукової частоти, що носить назву «ультразвуковий випромінювач». Як випромінювач може використовуватись поверхня , корпус ємкості і навіть сама деталь, що очищується. В останніх випадках ультразвуковий перетворювач кріпиться, відповідно, до корпуса або до деталі.

Ультразвуковий перетворювач перетворює електричні коливання, що подаються на нього в механічні такої ж частоти. У більшості установок використовуються частоти від 18 до 44 кГц з інтенсивністю коливань від 0,5 до 10 Вт/см². Верхня межа частотного діапазону обумовлена механізмом утворення і руйнування кавітаційних бульбашок: при дуже великій частоті бульбашки не встигають захлопуватися, що знижує мікроударну дію кавітації.

Перетворювачі можуть бути магнітострикційні або п'єзокерамічні. Перші відрізняються великими розмірами і масою, значно нижчим ККД, однак дозволяють досягати великої потужності до декількох кіловат. П'єзокерамічні перетворювачі є компактнішими, легшими, економічнішими, але потужність їх, зазвичай, не так велика — до декількох сотень ват. Така потужність, втім, достатня для абсолютної більшості застосувань, враховуючи, що у великих установках використовуються відразу декілька випромінювачів.

Найвідомішими пристроями є , установки, що спеціально призначені для ультразвукового очищення. Перетворювачі в таких ваннах зазвичай або вбудовуються в отвори в корпусі, або кріпляться до корпусу, роблячи його випромінювачем, або поміщаються всередину у вигляді окремих модулів. Кожен спосіб має свої переваги і недоліки.

Окремі модулі ультразвукових перетворювачів (випромінювачів) можуть вбудовуватися в технологічні лінії, де потрібна швидке і якісне очищення. Так, наприклад, поступають при безперервному очищенні металевого прокату і дроту на різних стадіях їх виробництва та використання.

Див. також

Примітки

  1. Ультразвуковая технология. Под ред. Б. А. Аграната, 1974. — C.239-240.
  2. Хмелев В. Н. 2010. — C. 80.

Джерела

  • Ультразвуковая технология./ Под ред. Б. А. Аграната. — М.: Металлургия, 1974. — 504 с.
  • Келлер О. К. Ультразвуковая очистка [Текст] / О. К. Келлер, Г. С. Кротыш, Г. Д. Лубяницкий. — Л.: Машиностроение, 1977. — 325 с.
  • Хмелев В. Н. Применение ультразвука высокой интенсивности в промышленности / В. Н. Хмелев, А. Н. Сливин, Р. В. Барсуков, С. Н. Цыганок А. В. Шалунов; Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. — Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2010. — 203c. —
  • Ультразвук. Маленькая энциклопедия. / Глав. ред. И. П. Голямина. — М.: Советская энциклопедия, 1979. — С. 242–247.

Посилання

  • Технології ультразвукового очищення
  • Наталья Бурякова. Стирка ультразвуком - миф или реальность? // Журнал . — 2005. — № 11. (рос.)

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Ultrazvukove ochi shennya ce sposib ochishennya poverhni tverdih til v mijnomu rozchini v yakij vvodyatsya ultrazvukovi kolivannya Ultrazvukove ochishennya detali Vvedennya ultrazvuku dozvolyaye ne tilki priskoriti proces ochishennya ale i otrimati visokij stupin ochishennya poverhni a takozh zmenshiti obsyag ruchnoyi praci ta vidmovitis vid pozhezhonebezpechnih chi toksichnih rozchinnikiv Princip ultrazvukovogo ochishennyaOchishennya vidbuvayetsya za rahunok spilnoyi diyi riznih nelinijnih efektiv sho vinikayut v ridini pid diyeyu potuzhnih ultrazvukovih kolivan Ci efekti kavitaciya zvukovij tisk ta sered yakih kavitaciya vidigraye virishalnu rol Kavitacijni bulbashki pulsuyuchi i zahlopuyuchis poblizu zabrudnen rujnuyut yih Cej efekt vidomij yak kavitacijna eroziya Osnovni vidi zabrudnen yaki vidalyayutsya v procesi ultrazvukovogo ochishennya mozhna ob yednati v chotiri grupi tverdi i ridki plivki rizni mastila olivi zhiri pasti tosho tverdij osad chastinki metalu chi abrazivu pil nagar vodorozchinni neorganichni spoluki nakip flyusi i vodorozchinni abo chastkovo rozchinni organichni spoluki soli cukor krohmal bilok tosho produkti koroziyi irzha okalina tosho zahisni pokrittya pokrittya dlya konservaciyi ta zahistu emali smoli tosho Tehnologiya ultrazvukovogo ochishennyaZ tochki zoru ultrazvukovogo ochishennya zabrudnennya riznyatsya za troma oznakami kavitacijnoyu stijkistyu tobto zdatnistyu vitrimuvati mikroudarni navantazhennya micnistyu zv yazku z poverhneyu sho ochishuyetsya stijkistyu do vidsharovuvannya stupenem vzayemodiyi z mijnoyu ridinoyu tobto za stupenem zdatnosti ciyeyi ridini rozchinyati abo emulguvati zabrudnennya Ultrazvukove ochishennya ne slid zastosovuvati koli kavitacijna stijkist poverhni sho ochishayetsya mensha za stijkist zabrudnennya Napriklad pri vidalenni prigarnih plivok z alyuminiyevih detalej isnuye velika jmovirnist rujnuvannya samih detalej Kavitacijno stijki zabrudnennya dobre piddayutsya ultrazvukovomu ochishennyu tilki yaksho voni slabo pov yazani z poverhneyu abo vzayemodiyut z mijnim rozchinom Taki zhirovi zabrudnennya yaki dobre vidmivayutsya v slaboluzhnih rozchinah Pokrittya z laku abo farbi okalina okisni plivki zazvichaj kavitacijno stijki i dobre pov yazani z poverhneyu Dlya ultrazvukovogo ochishennya vid takih zabrudnen potribni dosit agresivni rozchini tomu sho tut mozhliva diya tilki za tretomu z pererahovanih oznak Kavitacijno nestijki zabrudnennya pil porista organika produkti koroziyi vidnosno legko vidalyayutsya navit bez zastosuvannya specialnih rozchiniv Zalezhno vid vidu zabrudnen docilno vikoristovuvati taki znachennya intensivnosti do 1 3 Vt sm dlya zabrudnen dlya zabrudnen sho legko vidalyayutsya maslyanih i zhirovih pri mehanichnij obrobci virobiv rozchinnih u mijnoyi ridini osadiv flyusiv tosho vid 3 do 10 Vt sm dlya zabrudnen tipu poliruvalnih i pritiralnih past zagornenih pri obrobci tiskom fizichnih zabrudnen i mastil polimerizovanih mastil tosho ponad 10 Vt sm dlya zabrudnen sho vazhko vidalyayutsya lakovih plivok travilnih shlamiv tosho Dlya ochishennya dovgih kanaliv malogo diametra vikoristovuyetsya visoko amplitudne ochishennya kolivannyami z intensivnistyu do 100 Vt sm VikoristannyaUltrazvukove ochishennya vikoristovuyetsya duzhe davno i dobre zarekomenduvalo sebe v bagatoh galuzyah promislovosti takih yak mashinobuduvannya pered i pislya obrobki detalej i vuzliv pered konservaciyeyu ta pislya rozkonservaciyi detalej pislya zvaryuvannya shlifuvannya poliruvannya dlya usunennya oksidnih plivok znyattya zadirok z detalej priladobuduvannya mittya ta poliruvannya optiki detalej tochnoyi mehaniki integralnih shem ta drukovanih plat medicina mittya ta poliruvannya optiki sterilizaciya ta ochishennya hirurgichnih instrumentiv ampul v stomatologiyi ta farmacevtichnij promislovosti yuvelirna promislovist ochishennya yuvelirnih virobiv pislya obrobki galuz pererobki ta vikoristannya polimeriv ochishennya filyer tosho Mijni ridiniDlya ultrazvukovogo ochishennya vazhlivim ye pravilnij pidbir mijnogo rozchinu z tim shob vin efektivno rozchinyav abo emulguvav zabrudnyuyuchi rechovini pri comu po mozhlivosti ne vplivayuchi na samu poverhnyu sho ochishayetsya Ostannya obstavina ye osoblivo vazhlivoyu oskilki ultrazvuk zazvichaj znachno priskoryuye fiziko himichni procesi v ridinah i agresivna mijna rechovina mozhe shvidko poshkoditi poverhnyu Pri ultrazvukovomu ochishenni yak mijnu ridinu zastosovuyut prostu vodu a takozh i vodni rozchini mijnih zasobiv ta organichni rozchinniki Vibir zasobu viznachayetsya vidom zabrudnen i vlastivostyami poverhni sho ochishayetsya div vishe Pri vikoristanni organichnih rozchinnikiv benzin B 70 freon 113 chotirihloristij vuglec trihloretilen aceton dihloretan tosho efektivno ochishuyut poverhni detalej vid poliruvalnih past olij masel mastil vazelinu parafinu gudronu Voni ne viklikayut koroziyi metalu Mayuchi malij poverhnevij natyag legko pronikayut v otvori ta shilini i rozchinyayut v nih zabrudnennya Shiroke zastosuvannya dlya ultrazvukovogo ochishennya znajshli freoni Ce obumovleno yih visokoyu rozchinyuyuchoyu zdatnistyu neznachnoyu toksichnistyu negoryuchistyu i mozhlivistyu legkoyi regeneraciyi Shiroke zastosuvannya v ultrazvukovih ustanovkah znajshli takozh i rizni luzhni rozchini Yih vikoristovuyut dlya znezhiryuvannya detalej ochishennya vid mastila poliruvalnih past metalevogo pilu abraziviv tosho Osnashennya dlya ultrazvukovogo ochishennyaUltrazvukova vanna dlya ochishennya detalej Dlya ultrazvukovogo ochishennya neobhidnoyu ye yemkist z miyuchim rozchinom i dzherelo mehanichnih kolivan ultrazvukovoyi chastoti sho nosit nazvu ultrazvukovij viprominyuvach Yak viprominyuvach mozhe vikoristovuvatis poverhnya korpus yemkosti i navit sama detal sho ochishuyetsya V ostannih vipadkah ultrazvukovij peretvoryuvach kripitsya vidpovidno do korpusa abo do detali Ultrazvukovij peretvoryuvach peretvoryuye elektrichni kolivannya sho podayutsya na nogo v mehanichni takoyi zh chastoti U bilshosti ustanovok vikoristovuyutsya chastoti vid 18 do 44 kGc z intensivnistyu kolivan vid 0 5 do 10 Vt sm Verhnya mezha chastotnogo diapazonu obumovlena mehanizmom utvorennya i rujnuvannya kavitacijnih bulbashok pri duzhe velikij chastoti bulbashki ne vstigayut zahlopuvatisya sho znizhuye mikroudarnu diyu kavitaciyi Peretvoryuvachi mozhut buti magnitostrikcijni abo p yezokeramichni Pershi vidriznyayutsya velikimi rozmirami i masoyu znachno nizhchim KKD odnak dozvolyayut dosyagati velikoyi potuzhnosti do dekilkoh kilovat P yezokeramichni peretvoryuvachi ye kompaktnishimi legshimi ekonomichnishimi ale potuzhnist yih zazvichaj ne tak velika do dekilkoh soten vat Taka potuzhnist vtim dostatnya dlya absolyutnoyi bilshosti zastosuvan vrahovuyuchi sho u velikih ustanovkah vikoristovuyutsya vidrazu dekilka viprominyuvachiv Najvidomishimi pristroyami ye ustanovki sho specialno priznacheni dlya ultrazvukovogo ochishennya Peretvoryuvachi v takih vannah zazvichaj abo vbudovuyutsya v otvori v korpusi abo kriplyatsya do korpusu roblyachi jogo viprominyuvachem abo pomishayutsya vseredinu u viglyadi okremih moduliv Kozhen sposib maye svoyi perevagi i nedoliki Okremi moduli ultrazvukovih peretvoryuvachiv viprominyuvachiv mozhut vbudovuvatisya v tehnologichni liniyi de potribna shvidke i yakisne ochishennya Tak napriklad postupayut pri bezperervnomu ochishenni metalevogo prokatu i drotu na riznih stadiyah yih virobnictva ta vikoristannya Div takozhUltrazvukova obrobkaPrimitkiUltrazvukovaya tehnologiya Pod red B A Agranata 1974 C 239 240 Hmelev V N 2010 C 80 DzherelaUltrazvukovaya tehnologiya Pod red B A Agranata M Metallurgiya 1974 504 s Keller O K Ultrazvukovaya ochistka Tekst O K Keller G S Krotysh G D Lubyanickij L Mashinostroenie 1977 325 s Hmelev V N Primenenie ultrazvuka vysokoj intensivnosti v promyshlennosti V N Hmelev A N Slivin R V Barsukov S N Cyganok A V Shalunov Alt gos tehn un t BTI Bijsk Izd vo Alt gos tehn un ta 2010 203c ISBN 978 5 9257 0187 4 Ultrazvuk Malenkaya enciklopediya Glav red I P Golyamina M Sovetskaya enciklopediya 1979 S 242 247 PosilannyaTehnologiyi ultrazvukovogo ochishennya Natalya Buryakova Stirka ultrazvukom mif ili realnost Zhurnal 2005 11 ros

Дата публікації:
Топ