Ультразвуковая очистка

Среди всех технологических процессов, протекающих в жидких средах с воздействием ультразвука, очистка поверхностей твёрдых тел получила наибольшее применение.

Ультразвуковая очистка — способ очистки, основанный на использовании нелинейных эффектов, возникающих в жидкости под действием ультразвуковых колебаний. Среди этих эффектов главное значение имеет кавитация. Другие эффекты: акустические течения, звуковое давление, звукокапиллярный эффект.

Кавитацией называется процесс образования полостей и пузырьков в ультразвуковом поле во время фазы растяжения, имеющейся в переменном звуковом давлении. Во время фазы сжатия эти полости и пузырьки захлопываются.

Кавитация ускоряет протекание ряда физико-химических процессов. Причиной исключительной эффективности кавитации является то, что захлопывание пузырьков начинается у очищаемой поверхности. Кавитация сопровождается возникновением очень высоких мгновенных гидростатических давлений, которые отрывают прилипшие к очищаемой поверхности частицы загрязнений.

Ультразвуковая очистка в лаборатории

Кавитация слышна как шипящий шум, возникающий в жидкости при определенном значении интенсивности ультразвукового поля.

Введение ультразвуковых колебаний в моющие растворы позволяет не только ускорить процесс очистки, но и получить более высокую степень чистоты поверхности. При этом в большинстве случаев удаётся исключить пожароопасные и токсичные органические растворители и использовать исключительно водные растворы технических моющих средств. Это несомненно ведёт к улучшению условий труда рабочих, повышению культуры производства, а также позволяет частично решить вопросы экологической безопасности.

Ультразвук применяют для очистки от загрязнений, возникающих как при изготовлении изделий и деталей, так и при их эксплуатации. Особенно полезна ультразвуковая очистка при подготовке поверхностей перед нанесением покрытий и при очистке сложных полостей и каналов в изделиях.

Ультразвук широко используют для очистки проволоки, металлической ленты, форсунок, кабеля и др. К специальным применениям технологии ультразвуковой очистки можно отнести очистку порошков, радиоактивно загрязнённых поверхностей, регенерацию керамических фильтров.

Эффективность ультразвуковой очистки зависит от выбора многих параметров, в т. ч. и физико-химических свойств моющей жидкости. Для правильного выбора растворов необходимо учитывать характер загрязнений: степень их адгезии к очищаемой поверхности, химическое взаимодействие с моющим раствором, способность противостоять микроударным нагрузкам (кавитационную стойкость). Предварительная классификация загрязнений важна для того, чтобы определить, по какому из признаков легче удалить их с поверхности. Определив этот признак, можно правильно выбрать технологию ультразвуковой очистки (моющие среды и параметры звукового поля).

Учитывая природу загрязнений и характер их связи с поверхностью различают следующие основные виды загрязнений:

  • Неорганические загрязнения:
    • механически слабо связанные с поверхностью (пыль, опилки, металлическая и неметаллическая стружка, сажа и т. п.);
    • механически шаржированные в поверхность (зерна абразивов, минеральные или металлические частицы);
    • осажденные на поверхность (солевые корки после обработки в солевых ваннах, накипь и т. п.).
  • Загрязнения и покрытия органического характера или на органических связках:
    • механически слабо связанные с поверхностью (пыль, пластмассовые опилки и стружка, сажа, уголь, кокс);
    • обладающие небольшой степенью адгезии к поверхности (жировые и масляные пленки и смазочные материалы, шлифовальные, полировальные и притирочные пасты);
    • прочно сцепленные с поверхностью (смола, лак, клей, краска и т. п.).

Оборудование для ультразвуковой очистки

Для ультразвуковой очистки нужна ёмкость с моющей жидкостью, соприкасающейся с очищаемой поверхностью, и источник ультразвуковых колебаний, называемый ультразвуковым излучателем. Таким излучателем чаще всего выступает поверхность ультразвукового преобразователя. Возможны также варианты, когда преобразователь крепится к стенке ёмкости или к самому очищаемому объекту, которые и становятся излучателями.

Типы оборудования, используемого для ультразвуковой очистки:

УЗВ-4

Наиболее распространённые и разнообразные устройства для ультразвуковой очистки отдельных деталей — это ультразвуковые ванны. Мы выпускаем ванны разного объёма (от 0,6 до 19 000 литров) и формы. В зависимости от назначения ванны могут оснащаться разнообразным дополнительным оборудованием: нагревом, таймером, переливным карманом, струйной очисткой, циркуляцией и фильтрацией моющего раствора и т. д.

  • Малые ванны с одним ультразвуковым излучателем: УЗВ-1, УЗВ-1.1.
  • Малые ванны с несколькими излучателями, автоматическим подогревом и таймером: УЗВ-2, УЗВ-4, УЗВ-7.
  • Ванны с переливными карманами: МО-46, МО-55, МО-197, МО-229, МО-207.
  • Ванны с дополнительной струйной очисткой: МО-12.
  • Ванны для очистки крупных и особо крупных изделий: МО-21, МО-92, МО-93.
  • Специальные ванны для очистки распылителей, втулок плунжеров и т. п.

Ультразвуковые модули используются для улучшения существующего моечного оборудования. Они могут встраиваться в ёмкости, погружаться в них или же плавать на поверхности жидкости.

МО-49

Для очистки длинномерных изделий (проволоки, ленты, труб) мы предлагаем специальные установки, которые могут встраиваться в производственные линии (МО-51, МО-6, МО-169, МО-202, НО-113) или работать отдельно (МО-1, МО-49, МО-77). Такие установки при необходимости могут оснащаться ополаскиванием, сушкой, размоткой и намоткой, системами подготовки и фильтрования моющего раствора.

Для этих же целей можно применять и ультразвуковые модули. Особо отметим их успешное применение при очистке холоднокатаного листа в линиях цинкования на металлургических предприятиях. Модули встраиваются в ванны обезжиривания (МО-97).

В реставрационном и ювелирном деле часто требуется «точечная» очистка предметов. Ультразвуковые ванны здесь можно применять не всегда, особенно когда невозможно или недопустимо погружать предмет в жидкость целиком. В этом случае советуем воспользоваться ультразвуковыми инструментами. Подробнее на эту тему читайте на сайте нашего дочернего предприятия «Новотех-Медпром».

Для подбора оборудования для ультразвуковой очистки предлагаем заполнить опросный лист или связаться с нашими специалистами.