Все о звуке Инфразвук Ультразвук Применение ультразвука Ультразвуковые ванны Ультразвуковая очистка Жидкости для ультразвуковой очистки Очистка форсунок Очистка деталей Очистка металлов Очистка ювелирных изделий Очистка печатных плат и электроники Очистка картриджей Полезные ссылки Полезные статьи
 

Добро пожаловать на наш сайт!
Теория ультразвука, ультразвуковые колебания и практическое применение ультразвука в атомобильном транспорте, электронике, ювелирном деле и т.д.

10.08.2014 23:52
дата обновления страницы

Ультразвук, маленькая энциклопедия

Дата создания сайта: 15/01/2013
Дата обновления главной страницы: 10.08.2014 23:52

e-mail:	office@matrixplus.ru
icq:	613603564
skype:	matrixplus2012
телефон	+79173107414 строго с 9-00 по 15-00

Очистка ультразвуковая - способ очистки поверхности твёрдых тел, при котором в моющий раствор вводятся УЗ-вые колебания. Введение УЗ позволяет не только ускорить процесс очистке, но и получить высокую степень чистоты поверхности, 11 также заменить ручной труд, исключить пожароопасные и токсичные растворители. УЗ-вая очистка. применяется  машиностроительной, металлургической, электронной промышленности, в полупроводниковой технике и в приборостроении для очистки прецизионнных деталей точных приборов, часе" и ювелирных изделий, интегральных схем, хирургического инструмента металлокерамических фильтров. металлургии, металлопрокате проката, автомобильной и авиационной промышленности и других областях.
Механизм УЗ-вой очистки. Процесс УЗ-вой очистки, обусловлен рядом явлений возникающих в УЗ-вом поле значительной интенсивности: кавитации акустическими течениями, давлением

Рис. 1. Схема, иллюстрирующая взаимосвязь физических факторов, влияющих на ультразвуковую очистку.

эффектом. Эффективность очистке зависит ог параметров звукового ноля, определяемого источниками акустич. энергии,- частоты колебаний, интенсивности звука и от физико-химических свойств моющей жидкости - её вязкости, упругости насыщенного пара, поверхностного натяжения, газосодержання. Выбор параметров звукового поля и жидкостей с определёнными свойствами позволяет управлять явлениями, обусловливающими УЗ-вую очистку. На эффективность очистке влияет также внешние факторы, такие, Как темпиратура и гидростатическое давление в жидкости. В процессе очистке происходит Разрушение поверхностных плёнок загрязнении, отслаивание и удаление загрязнений, их эмульгирование и Растворение. Влияние различных факсов на механизм УЗ-вой очистке и их взаимосвязь показаны на схеме (Рис. 1).
Виды загрязнений. Исследования механизма УЗ-вой очистки методом скоростной киносъёмки показали, что в зависимости от того, насколько прочно загрязнение связано очищаемой поверхностью, преобладающую роль играют те пли иные процессы. Так, разрушение слабо связанных загрязнении происходит в основном под действием пульсирующих (незахлонывающихся) кавнтационных пузырьков. На краях плёнки загрязнений пульсирующие пузырьки, совершая интенсивные колебания, преодолена ют силы сцепления плёнки с поверхностью, проникают под плёнку (рис. 2), разрывают и отслаивают её. Радиационное давление и звукокопилярный эффект способствуют проникновении моющего раствора в микропоры, неровности и глухие каналы. Акустические течения осуществляют ускоренное удаление загрязнении с поверхности. Если же загрязнения прочно связаны

Рис. 2. Схема разрушении плёнки загрязнении пульсирующими кавитационными пузырьками: а - начальный момент; б - момент разрушения.

Кавитация другими словами, более понятными

с поверхностью, то для их разрушения и удаления с поверхности необходимо наличие захлопывающихся навигационных пузырьков, создающих микроударное воздействие на новсрхность. Поэтому с точки зрения УЗ-вой очистке поверхностные загрязнения можно классифицировать по следующим признакам: 1) кавитационной стойкости загрязнений, их способности противостоять микроударным нагрузкам; 2) прочности связи плёнки загрязнений с очищаемой поверхностью; 3) степени химич. взаимодействия загрязнений с моющей жидкостью, способности последней растворять или эмульгировать поверхностные загрязнения. Наиболее часто встречающимися видами поверхностных загрязнений являются: жировые плёнки, к-рые слабо связаны с очищаемой поверхностью и химически взаимодействуют с водными растворами, но устойчивы но отношению к кавитации; лаковые плёнки и краски, которые также кавитационно стойки, но отличаются прочной связью с поверхностью; окалина и окисные плёнки, обладающие кавитационной стойкостью и прочной связью с поверхностью, они взаимодействуют лишь с агрессивными жидкостями; продукты коррозии, также прочно связанные с поверхностью и взаимодействующие с агрессивными средами, но кавитационно нестойкие; слабо связанные с очищаемой поверхностью металлическая пыль и шлам после травления, которые кавитационно нестойки и относительно легко удаляются.
Роль физико-химических свойств моющей жидкости. При УЗ-вой очистке. необходимо учитывать свойства материала очищаемых деталей. Моющая жидкость по своему составу должна химически взаимодействовать только с поверхностными загрязнениями, но не вступать в химические реакции с материалом деталей во избежание их повреждения. Не следует также применять УЗ-вую очистке в тех случаях, когда кавитационная стойкость загрязнений, напр. пригаров формовочной земли на поверхности литых алюминиевых деталей, выше кавитационной стойкости материала очищаемой детали, что прежде всего приводит к разрушению самой детали.
Существенное влияние на протекание и развитие в моющих растворах специфических явлений, возбуждаемых УЗ, оказывают физико-химические свойства жидкости. Повышение упругости пара внутри пузырька резко снижает интенсивность кавитации, поэтому напр., применение для УЗ-вой очистки водных растворов более эффективно чем применение органических растворов' упругость пара в которых значительно выше. Однако при очистке поверхности прецизионных деталей полупроводниковой и электронной техники, где необходимо снизить микроударные нагрузки, чтобы исключить повреждение ажурной конструкции, используют органич. растворители с достаточно высокой упругостью пара.
Сложным образом на процесс УЗ-вой очистки влияет газосодержание жидкости: увеличение содержания газа в пузырьке снижает эрозионную активность жидкости; с другой стороны, усиленная дегазация жидкости и под действием акустических потоков и радиационного давления приводит к сокращению числа центров кавитации, что также снижает эффективность очистке Регулируя, с одной стороны, процесс дегазации, а с другой - специально вводя газ в жидкость, можно достигнуть оптимального газосодержания.
В УЗ-вых нолях малой интенсивности вязкость жидкости снижает эрозионную активность, т. к. с ростом вязкости увеличиваются потери акустическая энергии. Однако при большой интенсивности УЗ в сильно вязких жидкостях (при коэффициенте вязкости ~50-100 Нс/м2) создаются благоприятные условия для кавитационных процессов: силы вязкого трения аналогично избыточному давлению препятствуют расширению кавитационного пузырька после того, как наступила стадия сжатия в звуковой волне. Благодаря этому начальная стадия сжатия кавитационного пузырька наступает раньше, совпадая с началом сжатия волны, повышается скорость и сокращается время его захлопывания, возрастает микроударное воздействие.
На процесс очистки влияет также поверхностное натяжение жидкости. В конечной стадии сжатия под действием возрастающей силы поверхностного натяжения увеличивается скорость захлопывания пузырьков и повышается микроударное действие кавитации. Однако с ростом поверхностного натяжения повышается порог кавитации и сокращается число кавитационных пузырьков. Кроме того, ПО исрхностное натяжение ухудшает процесс смачивания поверхности очищаемых деталей, препятствуя проникновению моющего раствора в узкие щели, отверстия и зазоры. Оценивая 1, целом влияние поверхностного наряжения, в большинстве случаев рекомендуется уменьшать его величину в жидкостях, применяемых при у'З-вой очистке Для этой цели пользуют-, и добавками поверхностно-активных веществ, к-рые улучшают смачиваемость поверхности и, создавая тончайшие адсорбционные слои на поверхности частиц загрязнений, способствуют более лёгкому нх отрыву. Выбор растворов для УЗ-вой очистке определяется совокупностью изложенных факторов.
Для УЗ-вой очистке деталей от смазок, полировочных наст, металлической пыли, и абразивов и т. д. применяются водные щелочные растворы, которые обладают рядом преимуществ по сравнению с органическими: дешевизной, нетоксичностью, пожаробезопасностью. В качестве органических растворителей используются бензин, четырёххлорнгый углерод, ацетон, трихлорэтилен, фреон и др. Наибольший интерес для УЗ-вой очистке представляют фреоновые композиции, отличающиеся высокой растворяющей способностью, малой токсичностью, взрывобезопасностью и возможностью регенерации. Для снятия окалины и нагара пользуются травильными растворами серной, соляной, азотной и других кислот различной концентрации в зависимости от очищаемого металла.
Темпиратура жидкости в пределах 40- 'О °С является для водных растворов оптимальной. При более низкой темп-ре снижается химия, активность раствора, а при более высокой - попытается упругость пара. Если характер загрязнений требует нсполь-"вания органич. растворителей для 'то, чтобы снизить упругость пара, Целесообразно охлаждать растворители до 15-20 °С. Для увеличения гидроударного воздействия при удареннии сильно связанных с поверхностью загрязнений применяется повышенное до 2-4 атм гидростатическое явление (см. Кавитационная эрозия).
 Для осуществления необходимого режима УЗ-вой необходим также выбор оптимальных значений интенсивности УЗ и частоты колебаний. С повышением частоты кавитационный пузырёк не достигает конечной стадии захлопывания, что снижает микроударное действие кавитации. Кроме того, увеличивается поглощение акустической энергии. Чрезмерно понижать частоту нежелательно из-за резкого возрастания шума, а также увеличения резонансных размеров излучателя. Поэтому большинство установок УЗ-вой очистке работает в диапазоне частот от 18 до 44 кГц. Повышение интенсивности УЗ сверх определённого предела приводит к увеличению амплитудного значения давления, и кавитационный пузырёк вырождается в пульсирующий. При слишком малых интенсивностях слабо выражена кавитация и все вторичные эффекты, возникающие в жидкости при введении УЗ-вых колебаний и определяющие эффективность очистке Поэтому интервал ннтенсив-ностей составляет при УЗ-вой очистке от 0,5 до 10 Вт/см2.
Ультразвуковые установки для очистки. Конструктивные особенности установок для УЗ-вой очистки весьма разнообразны и определяются формой

Рис. 3. Схема устройства ультразвуковой ванны: 1 - ванна с моющим раствором; 2 - преобразователь; 3 - излучающая диафрагма; 4 - бачок для охлаждения преобразователя проточной водой.

 и размерами очищаемых деталей, видами загрязнений, требованиями к качеству поверхности и производительности. Основным элементом конструкции УЗ-вои установки является ванна. В зависимости от назначения объём ванн может составлять от 0,2 л до сотен л, мощность УЗ - от 50 Вт до десятков кВт. В простейшей и наиболее употребительной конструкции установки (рис. 3) дном ванны служит излучающая диафрагма 3 колебания к-рон создаются нреобра зователем 2. В относительно маломощных установках применяются пьезоыектрические

Рис. 4. Схема механизированной ультразвуковой ванны: 1 - корпус ванны; 2 - преобразователи; л - загрузочные сетчатые барабаны; 4 - привод; 5 - пульт управления.

 преобразователи из пьезокерамики, а в мощных - магчитострикционные преобразователи. Питание преобразователей осуществляйся в зависимости от требуемой мощности транзисторными, ламповыми, транзисторными генераторами. Для обеспечения равномерности УЗ-вого поля в ванне используются изгибноколеблющиеся диафрагмы, возбуждаемые системой распределённых преобразователей. В некоторых конструкциях преобразователя равномерности очистки мелких деталей применяются их перемещение и отряхивание с помощью помещаемых 1 ванну сетчатых контейнеров-барабанов (рис. 4). Для О. глубоких отверстий или локальнойочистки отдельных

детален применяются преобразователи с волноводами-концентраторами, оформленные в виде ручных инструментов (рис. 5). Специальные резонансные волноводы применяются также для введения УЗ в химически актим ные моющие среды. Современные промышленные установки являются сложными устройствами, включающим,, системы автоматич. загрузки и вы грузки деталей, подогрева, фильтрации ц регенерации моющего раствора, дополнительные

 панны для удаления загрязнений без применения УЗ, устройства для сушки деталей.
Для очистки внутренних полостей труб (рис. 6) используется контактный метод УЗ-вой очистки Источником колебаний служит магнитострнкционный преобразователь большой мощности (4 кВт). Очищаемая труба пневматически зажимается между ци-линдрич. волноводом и полуволновой опорой и постепенно перемещается. Проток моющего раствора по внутренней полости трубы осуществляется насосом. Длинные трубы помещаются соосно в кольцевые излучатели, в которых они перемещаются. Если необходимо одновременно очистить и наружную поверхность, то труба

Рис. 7. Схема ультразвуковой ванны для очистки стальной полосы при поточном производстве: I - ванна с щелочим раствором; 2 - движущаяся полос стали; 3 - блоки с преобразователем

помещается н ванну с раствором. На металлургия. предприятиях применяется УЗ-вая очистка поверхности полосовой стали от различных технология. загрязнений (масла, окисных плёнок и т. д.). Полоса стали шириной более метра, движущаяся в потоке со скоростью 100-150 м/мин, проходит через УЗ-вую ванну (рис. 7), где с двух сторон полосы встроены магнитострикционные преобразователи.

  И конечно моющие средства для ультразвуковой очистки

которые предлагает  к использованию ООО "Матрица-продакшин Плюс" собственного производства г. Саратов с доставкой в регионы по всей РФ и СНГ, купить можете здесь...

Наша фирма предлагает к рассмотрению несколько сертифицированных составов моющих жидкостей и моющих и чистящих средств, условно поделенных на группы по показателю pH: кислотные, нейтральные, щелочные, серии "Фаворит" различных по свойствам и области применения. Купить данные средства Вы можете на нашем сайте: www.matrixplus.ru

Более подробную информацию по применению данных моющих средств смотри в меню слева по рекомендуемым рубрикам, или по следующим ссылкам:

  Очистка форсунок

  Очистка деталей

  Очистка металлов

  Очистка ювелирных изделий

  Очистка печатных плат и электроники

  Очистка картриджей

Или на официальном сайте: www.matrixplus.ru

   На главную страницу

Все о звуке Инфразвук Ультразвук Применение ультразвука Ультразвуковые ванны Ультразвуковая очистка Жидкости для ультразвуковой очистки Очистка форсунок Очистка деталей Очистка металлов Очистка ювелирных изделий Очистка печатных плат и электроники Очистка картриджей Полезные ссылки Полезные статьи
 

Смотрите также интересные ссылки:

Автохимия для авто  Мойка вагонов, разработки для железнодорожного транспорта и метрополитена  Бесконтактная мойка авто и транспорта  Средства для Ультразвука и ультразвуковых ванн   Дезинфицирующие средстваРазместить бесплатно объявление на доске объявлений Зарегистрируй предприятие в нашем каталоге  Питомник элитной немецкой овчарки Кинология в Саратове Элитная доска объявлений Доска объявлений с фотографиями Продвижение сайтов Старинные книги о науке 1980 годов