Как работает ультразвуковая ванна?

Воздействие излучения на загрязнения разного характера заложено в основу технологии очистки. Речь об ультразвуковой ванне – устройстве, которое помогает вернуть первоначальный вид многим предметам: от деталей двигателя, покрытых слоем масла, до ювелирных украшений. Такой способ очистки требует соблюдения правил, чтобы повысить эффективность процесса. К тому же не все понимают принцип работы ультразвуковой ванны. Важно разобраться, чтобы использовать его в своих целях без сторонней помощи.

Устройство и принцип работы ультразвуковой ванны

Необходимо дать определение ультразвуку, т. к. он лежит в основе рассматриваемой технологии. Это волны с частотой выше 20 кГц. УЗ превышает предел слышимости человека, но все же оказывает физическое воздействие, т. к. способствует возникновению колебаний. Такой эффект сопровождается появлением вибрации, высокочастотного шума.

Ультразвук или УЗ может распространяться в разных средах: жидкой, газообразной, твёрдой. Интенсивность разная, все зависит от силы воздействия и плотности вещества. Благодаря этому, происходит отслоение в неоднородных средах. Как раз такой эффект необходим, чтобы удалять ненужные вещества с поверхности твёрдых тел. Происходит очистка предметов от грязи разных видов: засохшей, свежей.

Описанные процессы позволили учёным создать прибор, который будет очищать детали, другие изделия в специальной среде. Применяется жидкость, т. к. воздействие ультразвука в ней усиливает требуемый эффект. Это обусловлено рядом процессов, определяющих принцип работы ультразвуковой ванны для чистки инструментов, деталей:

акустическое течение – результат воздействия ультразвуковых волн, они способствуют появлению вихревых потоков, которые, в свою очередь, создают течение, причина появления – препятствие на пути распространения УЗ-излучения, неоднородность среды;
кавитация: процесс, сопровождающийся образованием мелких пузырьков в растворе, он приводит к созданию звукового эффекта, что улавливает человеческий слух, а возникающие в толще воды воздушные пустоты (пузырьки) являются причиной множества гидроударов, как результат, усиливается отслаивание неравномерных сред – загрязнений с поверхности;
звуковое давление – результат прохождения ультразвуковых волн сквозь среду с долей упругости, сопротивление, которое нарастает, также повышает эффективность чистки;
звукокапиллярный процесс: усиление интенсивности проникновения жидкости в микрощели, неплотности (капилляры), чему способствует кавитация, являющаяся основным фактором, на котором базируется работа устройства.

Преимуществом метода ультразвуковой ванны называют комбинирование перечисленных процессов, что многократно улучшает результат. Если интересно, как работает ультразвуковая ванна, следует больше узнать о строении:

УЗ-волны распространяются в жидкости, содержащейся в ёмкости, благодаря излучателям (преобразователям), генератору;
за счёт нагревателя происходит повышение температуры воды/раствора;
разрушение связей между веществами, материалами происходит благодаря удару УЗ-волн о препятствие – деталь, которую очищают.

Можно выделить несколько этапов процесса очистки изделий, что позволит контролировать его:

Наполнение резервуара ультразвуковой ванны жидкостью для очистки деталей, инструмента, оборудования.

Включение устройства для работы в холостом режиме. Длительность – до 5 минут. Это делает раствор более эффективным.

Освобождение резервуара от воды, содержащей грязь, удалённую с поверхности детали.

Развитие кавитации, одновременно происходит удаление грязи.

Погружение загрязнённых элементов в воду, для чего применяют корзину. Она входит комплект ультразвуковой ванны, облегчает мойку и позволяет избежать контакт кожи с раствором.

1

2

5

4

3

Важно промыть ёмкость, чтобы на её станках не оставалось загрязнений. Если этого не сделать, в дальнейшем они будут отделяться, нарушать процессы. Преимущества, которые выделяют ультразвуковую ванну на фоне прочих аппаратов:

удаление грязи со всей поверхности детали, включая труднодоступные места;
очистка предметов от загрязнений разного характера, включая маслянистые вещества, последствия коррозии и т. д.;
отсутствие механического воздействия, когда используют УЗ-волны, что позволяет сохранить внешний вид и целостности деталей;
универсальное действие: возможно применение ультразвуковой ванны для обработки разных предметов (плат, деталей, украшений и др.).

Виды

Существует 2 типа приборов, оказывающих воздействие на загрязнения путём УЗ-волн. Они делятся на группы по разным критериям (размеры, назначение, объем резервуара и др.).

Промышленные

Установки больших размеров, используются для очистки крупногабаритного оборудования, главный признак – объем свыше 4 л, предусмотрены дополнительные опции, есть функция дезинфекции, таймер и др.

Портативные

Небольшие устройства, которые используются дома без подготовки, опыта, но ёмкость небольшая – до 1 л, это позволит очищать мелкие детали, ещё отмечают минимум функций.

Внутренние комплектующие должны быть из пластика (речь о лотках и решётках), т. к. металлические нарушают процесс чистки.

Ультразвуковые ванны отличаются параметрами: объёмом, частотой колебаний, дополнительными функциями. Устройства, которые предполагают использование дезинфицирующих растворов, не должны быть оснащены нагревательным элементом. Распространённые производители:

«Сапфир»;
«Галс»;
«УЗВ Рэлтек»;
«УльтраЭст»;
«Тритон»;
Elmasonic;
Elma.

Учитывают размер деталей, которые будут очищаться. По возможности рассматриваются модели аппаратов, которые позволяют регулировать частоту УЗ-волн и время очистки.

Сферы применения

Ограничений не так много – с помощью ультразвуковой ванны устраняют загрязнения с предметов, востребованных в сферах: медицине, косметологии, автомобильной промышленности, электронике, ювелирном деле и т. д.). Это могут быть:

форсунки;
телефоны;
детали, включая части двигателя;
инструменты;
монеты;
украшения;
элементы механизмов: части картриджей, телефонов и др.

Мойка музыкальных инструментов в ультразвуковой ванне

Растворы для УЗ ванн

Использовать аппарат без жидкости в ванне запрещено, к тому же это не даст нужного эффекта. Раствор должен соответствовать определённым требованиям: достаточная текучесть и растворимость, способность проводить УЗ-волны, безопасность применения для чистки деталей.

Критерии выбора:

время приготовления (раствор должен быть свежим);
активные компоненты;
рабочая температура;
объем.

Для чистки рекомендуем рассмотреть жидкость марки Ривасол, её используют для промышленных ультразвуковых ванн. Это концентрат, который разбавляют перед применением. Подойдёт для ухода за деталями механизмов, двигателей, ювелирных украшений, инструмента.

Заключение

Принцип работы ультразвуковой ванны основан на прохождении излучения сквозь жидкую среду. Это позволяет ухаживать за разными изделиями, исключив риск повреждения поверхности. Важно правильно выбирать раствор, подходящие разновидности представляет производитель Rivasol.