Как работает ультразвуковая очистка и руководства по безопасности

Как известно, звуки, воспринимаемые человеческим ухом, состоят из звуковых волн с частотами от 20 Гц до 20 000 Гц. Волны выше 20 000 Гц определяются как ультразвук. Звук распространяется продольно по синусоидальной волне, чередуя циклы высокого и низкого давления.

Когда низкочастотные звуковые волны проходят через жидкость, они создают отрицательное давление, которое формирует бесчисленные крошечные вакуумные пузырьки. Когда приходят волны высокого давления, они оказывают положительное давление, вызывая сильное разрушение этих микропузырьков.

Исследования подтверждают, что при распространении ультразвука в жидкости внезапное разрушение каждого пузырька высвобождает чрезвычайно мощную ударную волну, вызывающую мгновенные высокие температуры и давления в тысячи атмосфер. Это явление известно как кавиция. Ультразвуковая очистка основана на этих ударных волнах, возникающих при разрушении пузырьков, для очистки внутренних и внешних поверхностей деталей.

Классификация звуковых волн

Звуковые волны делятся на три категории:

• Инфразвук: Частоты ниже 20 Гц
• Звуки, слышимые человеком: Частоты от 20 Гц до 20 кГц
• Ультразвук: Частоты выше 20 кГц

Инфразвук и ультразвук обычно невидимы для человеческого уха. Благодаря высокой частоте и короткой длине волны ультразвук обладает отличной направленностью распространения и сильной проникающей способностью.

Принцип работы ультразвуковых очистителей

Ультразвуковой очиститель использует преобразователи для преобразования акустической энергии от ультразвукового генератора высокой мощности в механические колебания. Эти колебания передаются через стенки моечной емкости, излучая ультразвуковую энергию в моющий раствор.

Под ультразвуковым облучением микропузырьки в жидкости остаются в постоянных колебаниях.

Когда звуковое давление или интенсивность достигают определенного порога, пузырьки быстро расширяются, а затем резко схлопываются. Во время этого схлопывания создается мощная ударная волна, вызывающая давление в диапазоне 10¹² Па и 10¹³ Па вокруг пузырьков.

Эта мощная сила ультразвуковой кавитации разрушает нерастворимые загрязнения и диспергирует их в раствор.

Ультразвук работает несколькими способами для эффективной очистки:

• Он разрушает адгезионную связь между загрязнениями и поверхностями деталей.
• Утомляет и ослабляет слои загрязнений, пока они не отслоятся.
• Микропузырьки вибрируют и очищают твердые поверхности; они проникают в трещины и щели, чтобы dislodge встроенную грязь.
• Кавитация вызывает быстрое смешивание и эмульгирование несмешиваемых жидкостей на интерфейсах.
• Масляные слои эмульгируют, освобождая твердые частицы, застрявшие в жире, от поверхностей деталей.

Когда ультразвук проходит через моющий раствор, он создает чередующиеся положительные и отрицательные волны давления, формирующие струи высокой скорости, ударяющие по заготовке. Нелинейные эффекты вызывают акустический поток и микропотоки, а кавитация на границах твердых и жидких сред создает микроскопические струи высокой скорости.

Вместе эти действия разрушают загрязнения, уменьшают или удаляют накипь на границах, улучшают смешивание и диффузию, ускоряют растворение растворимых остатков и повышают эффективность очистки химическими моющими средствами.

Короче говоря, ультразвуковая очистка действует там, где может достичь жидкость и существуют звуковые поля — что делает ее идеальной для очистки деталей сложной, замысловатой формы. Использование этой технологии также снижает зависимость от химических растворителей, значительно уменьшая загрязнение окружающей среды.

Инструкции по безопасности и эксплуатации ультразвуковых очистителей

1. Основная электропитательная и нагревательная цепь должна быть правильно заземлена.
2. Никогда не запускайте устройство без моющего раствора — не включайте ультразвуковую функцию, если уровень жидкости в баке не достиг требуемого уровня.
3. Для устройств с нагревом, не включайте нагреватель, когда бак пуст.
4. Избегайте удара по дну чистящего бака тяжелыми или металлическими предметами, так как это может повредить кристаллы преобразователя.
5. Ультразвучный генератор должен быть подключен к выделенной 220В/50Гц электросети с стабилизатором напряжения мощностью выше 2000Вт.
6. Регулярно очищайте дно бака, чтобы предотвратить чрезмерное накопление мусора или осадка.
7. При доливке свежего раствора дайте ультразвуковой системе запуститься, прежде чем вставлять детали для очистки.