Ultralydsrensning. Teori og praksis
Ultralyd har en så multifaktoriel effekt, at brugen af ultralydsvibrationer betydeligt kan fremskynde enhver af de nævnte rengøringsmetoder og forbedre dens kvalitet: variabelt tryk, vibrationer af væskepartikler og sekundære akustiske fænomener - "sonisk vind", stødbølger, kavitation og ultralyd kapillær effekt.
Den primære energi rolle spilles af kavitation. Når kavitationsboblerne kollapser, dannes kumulative mikrofluidstråler, hvis hastighed når op på hundredvis af meter i sekundet, rettet mod overfladen, der skal renses. Under påvirkning af chokbølger og højhastighedsmikrojets bliver forureningsfilmen (fast eller flydende) intensivt ødelagt og adskilt fra overfladen. Kavitation giver intensiv ultralydsemulgering af væske og ultralydspredning af adskilte faste partikler af forurenende stoffer.
Akustiske strømme sikrer fjernelse af kontaminanter, der er opløst eller ødelagt ved kavitation fra grænselaget ind i væskevolumenet. Akustiske strømme spiller en særlig vigtig rolle i fjernelse af opløselige forurenende stoffer.
Rengøringseffektiviteten øges, når den behandlede overflade nærmer sig emitteren. Det er dog ikke tilrådeligt at bringe produkterne tættere på emitteren i en afstand på mindre end 1-2 mm, da med små mellemrum mellem emitteren og den behandlede overflade forværres betingelserne for at fjerne forurenende stoffer fra grænselaget og kavitationen aktiviteten falder på grund af en ændring i kavitationsboblernes kollapsmønster. Ved små mellemrum virker den kumulative stråle parallelt med overfladen, der skal renses, og giver ikke den nødvendige renseeffekt.
Fordelen ved ultralydsrensning er ikke kun evnen til at opnå højkvalitets rengøring af den kontrollerede overflade fra en bred vifte af forurenende stoffer, men også at fjerne forurenende stoffer fra kapillærdefektens hulrum. Den mest effektive brug af ultralyd i en tilstand, der giver manifestationen af ultralyds kapillær effekt. I dette tilfælde fyldes de blinde kapillærer med reagenset til en større dybde og med en større hastighed. Diffusionsbevægelsen af den opløste gas til mundingen af defekten accelereres betydeligt; opløsning af forurenende stoffer til stede i defektens hulrum; diffusionsbevægelse af forurenende stoffer til munden. Som et resultat accelereres processen med at fylde defekte hulrum som helhed, og dybden af penetration af arbejdsvæsker i blinde kapillærkanaler øges.
Brugen af ultralyd under rengøring kan forbedre kvaliteten af kontrol markant. I dette tilfælde renses diskontinuiteter til en tilstrækkelig dybde, ikke kun fra væsker, men også fra så tungt opløselige urenheder som polerpastaer. Som følge heraf nærmer antallet af opdagede spor sig det samlede antal defekter taget i betragtning. Brugen af vand og vandige opløsninger af glycerol og dispergeringsmiddel som vaskevæsker ved rengøring i et ultralydsfelt giver en større effekt end brugen af opløsningsmidler som acetone og benzin. Dette skyldes den større aktivitet af akustisk kavitation i vand og vandige opløsninger end i acetone og benzin. Anvendelsen af ultralyd gør det muligt at løse problemerne med at erstatte brand, eksplosion, miljøfarlige for mennesker og miljø fejldetektionsmaterialer med vand og vandige opløsninger.
Anode ultralydsrensning er den mest effektive måde at forberede produkter til inspektion. Det sikrer fjernelse af faste og højviskose forurenende stoffer fra overfladen af produkter og fra hulrummene af defekter samt oxidfilm uden brug af bejdsesammensætninger. Efter rengøring neutraliseres spor af rengøringsvæsker, produkterne vaskes med vand og tørres. Hastigheden af en sådan behandling er 2,5-4 gange højere end for elektrolytisk behandling.
Anode-ultralydsrensning udføres i ultralydsbade. Elektrolytsammensætninger og behandlingstilstande vælges afhængigt af tætheden og tykkelsen af forureningslaget. Vask af produkter efter forarbejdning udføres ved gentagne gange at nedsænke dem i bade med varmt og derefter med koldt rindende vand. Varigheden af vask i hvert bad er 0,5-1 min.
Elektrolytsammensætninger og metoder til anodisk ultralydsrensning af produkter fremstillet af krom-nikkel stål og legeringer:
Unik udviklings- og implementeringserfaring
delerensningsteknologier hos de største virksomheder
Ultralydsrensning er rensning af overfladen af faste stoffer af næsten enhver kompleksitet og fremstillingsmateriale ved excitation af ultralydsfrekvensoscillationer i en vaskeopløsning. For at udføre denne proces bruges et specialiseret bad. Denne rengøring har mange fordele i forhold til andre rengøringsmetoder.
Den vigtigste fordel er, at ultralydsrensning ikke kræver manuelt arbejde. designet til at sikre, at delene renses ved hjælp af kavitationsbobler, der trænger ind under filmen af forurenende stoffer og derved ødelægger den og eksfolierer forurenende stoffer fra overfladen del, der skal renses eller emne.
Derudover er det i sådanne bade muligt at rense svært tilgængelige områder af produkter uden brug af organiske opløsningsmidler, hvilket er umuligt med andre rengøringsmetoder.
Hvad er de andre fordele ved at rense dele i ultralyd?
Ud over disse fordele har ultralydsrensning også såsom miljøvenlighed og sikkerhed i processen. Bade har ingen skadelige eller negative virkninger på hverken miljøet eller menneskers sundhed; sådan oprensning er ikke en giftig eller skadelig proces.
Sammen med dette, specifikt ultralydsrensning giver dig mulighed for at minimere rengøringstiden for dele eller armaturer. Dette skyldes evnen til at regulere intensiteten af eksponering for ultralydsbølger, der sætter de mindste bobler i gang. Så for svag forurening er det muligt at bruge effekten af ultralydsstråling af en sådan kraft, ved hvilken ikke-sammenfaldende kavitationsbobler aktiveres, hvilket påvirker forureningen med pulserende bevægelser. Men for mere vedvarende forurening kræves en højere intensitet af ultralydsfeltet, hvor der er kollapsende kavitationsbobler, der skaber en mikrochokeffekt på forurening. Derudover bruges sådanne bade til affedtning af forskellige dele og genstande.
Det er kendt, at affedtning af små dele korrekt ved hjælp af andre rengøringsmetoder er ret vanskelig og også meget tidskrævende. Og ved at bruge et ultralydsbad til affedtning, kan du opnå fremragende resultater, samtidig med at du minimerer den tid og indsats, du bruger.
Hvilke dele kan rengøres med ultralyd?
Denne vaskemetode giver dig mulighed for at rengøre dele og genstande af enhver størrelse med enhver forurening. Dette omfatter forurenende stoffer såsom faste eller flydende film, olier og fedtstoffer, beskyttende og beskyttende belægninger, rust og andre ætsende belægninger, biologiske, organiske og uorganiske urenheder, mekaniske urenheder (spåner, støv, slibende partikler osv.), samt en mange andre.
Ultralydsbadet giver dig mulighed for at rense og affedte maskindele, motordele, gasturbiner og andre dele til forskellige formål. Derudover kan du ved at bruge denne rensemetode rense de mindste detaljer såsom fyldepenelementer, smykker, siliciumkrystaller og andre. Ultralydsrensning giver dig også mulighed for at klare ret komplekse forurenende stoffer, der praktisk talt ikke er underlagt andre rengøringsmetoder - disse er tørrede printerhoveder, dele af præcisionsinstrumenter, printkort, gear og lejer og andre.
Med et ord, ultralydsrensning er selvfølgelig en universel måde at rense alle dele af enhver grad og type forurening. Dette sætter den på forkant med andre dele rengøringsmetoder. Det giver dig trods alt mulighed for at opnå fremragende resultater på kortest mulig tid og uden brug af manuelt arbejde, og det er en kæmpe fordel i forhold til andre rengøringsmetoder.
Giver dig mulighed for hurtigt og effektivt at behandle en række dele, fjerne det mest genstridige snavs, udskifte dyre og usikre opløsningsmidler og mekanisere rengøringsprocessen.
Når ultralydsvibrationer kommunikeres til en væske, opstår der variable tryk i den, som ændrer sig med frekvensen af det spændende felt. Tilstedeværelsen af opløste gasser i en væske fører til, at der under den negative halvcyklus af svingninger, når en trækspænding virker på væsken, dannes huller i form af gasbobler og øges i denne væske. Forureninger fra mikrorevner og mikroporer i materialet kan suges ind i disse bobler. Under påvirkning af trykspændinger under den positive halvcyklus af tryk kollapser boblerne. På det tidspunkt, hvor boblerne kollapser, påvirkes de af væsketryk, der når flere tusinde atmosfærer, så boblens kollaps ledsages af dannelsen af en kraftig stødbølge. Denne proces med dannelse og kollaps af bobler i en væske kaldes kavitation. Normalt forekommer kavitation på overfladen af delen. Chokbølgen knuser forureningen og flytter dem ind i renseopløsningen (se fig. 1.10).
Ris. 1.10. Skema med sugning af forurenende stoffer fra overflademikrorevner ind i en voksende gasboble
OM 
udskilte forureningspartikler fanges af bobler og flyder op til overfladen (fig. 1.11).
Ris. 1.11. ultralydsrensning
En ultralydsbølge i en væske er karakteriseret ved lydtryk P-lyd. og vibrationsintensitet I. Lydtrykket bestemmes af formlen:
P lyd = . C. . . Cos(t-k x) = p m . Cos(t-k x),
hvor p m = . C. . - amplitude af lydtryk,
. C - bølgemodstand,
- oscillationsamplitude,
- frekvens.
Med en stigning i lydtrykket til den optimale værdi øges antallet af gasbobler i væsken, og volumenet af kavitationsområdet øges tilsvarende. I ultralydsrensere ligger lydtrykket ved emitter-væske-grænsen inden for 0,2 ÷ 0,14 MPa.
Under intensiteten af ultralydsvibrationer tager de i praksis kraften pr. arealenhed af emitteren:
1,5 ÷ 3 W / cm 2 - vandige opløsninger,
0,5÷1 W/cm 2 - organiske opløsninger.
Kavitationsødelæggelse når sit maksimum, når boblekollapstiden er lig med oscillationshalvcyklussen. Dannelsen og væksten af kavitationsbobler påvirkes af væskens viskositet, frekvensen af oscillation, statisk tryk og temperatur. En kavitationsboble kan dannes, hvis dens radius er mindre end en vis kritisk radius svarende til et vist hydrostatisk tryk.
Frekvensen af ultralydsvibrationer ligger i området fra 16 Hz til 44 kHz.
Hvis oscillationsfrekvensen er lav, dannes der større bobler med en lille pulsationsamplitude. Nogle af dem flyder simpelthen til overfladen af væsken. Lavfrekvent ultralyd forplanter sig dårligere på grund af absorption, så en højkvalitets rengøringsproces finder sted i et område tæt på kilden. Ved en lav frekvens renses mikrorevner, hvis dimensioner er mindre end ultralydsbølgelængden, ikke godt nok.
En stigning i oscillationsfrekvensen fører til et fald i størrelsen af gasbobler og følgelig til et fald i intensiteten af stødbølger ved samme kraft af installationen. For at starte kavitationsprocessen med en øget frekvens kræves en større intensitet af svingninger. Forøgelse af frekvensen af fører normalt til et fald i installationens effektivitet. Men at øge frekvensen af ultralyd har en række positive aspekter:
Rengøring udføres af hydroflows med meget mindre vibrationer af delen;
Tætheden af ultralydsenergi stiger i forhold til kvadratet af frekvensen, hvilket gør det muligt at indføre høje intensiteter i opløsningen eller, ved en konstant intensitet, at reducere amplituden af oscillationer;
Med stigende frekvens øges mængden af absorberet ultralydsenergi.
På grund af absorptionen af energi af en højere densitet, partikler af olier, fedtstoffer, flusmidler osv. Ved opvarmning bliver forurenende stoffer på overfladen af delen mere flydende og opløses let i rensevæsken. Vand (som basis for vaskeopløsningen) opvarmes ikke;
I takt med at frekvensen stiger, falder bølgelængden, hvilket bidrager til en grundigere rensning af små huller;
Med ultralydsoscillationer med en tilstrækkelig høj frekvens (40 kHz) forplanter ultralydsbølgen sig med mindre absorption og virker effektivt selv i stor afstand fra kilden;
Dimensionerne og vægten af ultralydsgeneratorer og transducere er væsentligt reduceret;
Risikoen for erosionsskader på overfladen af den del, der skal rengøres, reduceres.
Væskeviskositet under ultralydsrensning påvirker energitab og stødtryk. En stigning i væskens viskositet øger tabene på grund af viskøs friktion, men tiden for boblens kollaps reduceres, og følgelig øges chokbølgens styrke. Teknisk modsigelse.
Temperatur har en tvetydig effekt på processen med ultralydsrensning. En stigning i temperaturen aktiverer vaskemediet, øger dets opløsningsevne. Men samtidig falder opløsningens viskositet, og trykket af damp-gasblandingen stiger, hvilket væsentligt reducerer stabiliteten af kavitationsprocessen. Her står vi igen med situationenteknisk modsætning.
Den tekniske tilgang til at løse denne modsætning er at optimere temperaturen (viskositeten) af opløsningen, afhængigt af arten og typen af forurening. For at rense dele for kemisk aktive forureninger bør temperaturen øges, og for at fjerne dårligt opløselige forureninger er det nødvendigt at vælge en temperatur, der skaber betingelser for optimal kavitationserosion.
Alkaliske opløsninger 40÷60ºС,
Trichlorethan 38÷40ºС,
Vandemulsioner 21÷37ºС.
Ud over kavitationsspredning af forurenende stoffer har akustiske væskestrømme en positiv værdi under rengøring, dvs. hvirvelstrømme dannet i den lydede væske på steder med dens inhomogeniteter eller ved grænsefladen "væske-fast legeme". Et højt excitationsniveau af væsken i laget, der støder op til overfladen af delen, reducerer tykkelsen af diffusionslaget dannet af reaktionsprodukterne fra rengøringsopløsningen med forurenende stoffer.
Ultralydsrensemedier
Rengøring udføres i vandige detergentopløsningsmidler, emulsioner, sure opløsninger. Ved brug af alkaliske opløsninger kan temperaturen og koncentrationen af alkaliske komponenter reduceres betydeligt, og rengøringskvaliteten forbliver høj. Dette reducerer ætsningseffekten på delen. Sammensætningen af alkaliske opløsninger omfatter oftest kaustisk soda (NaOH), soda (Na 3 CO 3), trinatriumphosphat (Na 3 PO 4 . 12H 2 O), flydende glas (Na 2 O . SiO 2), anionisk og ikke-ionisk overfladeaktive stoffer (sulfanol, tinol).
Overfladeaktive stoffer øger kavitationserosion markant, dvs. intensivere rengøringsprocessen. Risikoen for kavitationsødelæggelse af materialeoverfladen øges dog også ved tilsætning af overfladeaktive stoffer. Faldet i overfladespænding i nærvær af overfladeaktive stoffer fører til en stigning i antallet af bobler pr. volumenenhed. I dette tilfælde reducerer det overfladeaktive middel delens overfladestyrke (teknisk modsætning).
For at forhindre erosion af metaller er det nødvendigt at vælge de optimale overfladeaktive koncentrationer, den minimale varighed af processen og placere delene væk fra emitteren (ingeniøropløsning).
Ultralydsrensning i organiske opløsningsmidler anvendes, når rensning i alkaliske opløsningsmidler kan føre til korrosion af materialet eller dannelse af en passiv film, og også hvis det er nødvendigt at reducere tørretiden. De mest bekvemme er chlorerede opløsningsmidler med høj reaktivitet; de opløser en lang række forurenende stoffer og er sikre at bruge.
Klorerede opløsningsmidler kan anvendes i ren form og som en del af azeotropiske blandinger (destilleret uden at ændre sammensætningen). For eksempel blandinger af freon-113, freon-30. Azeotropiske opløsningsmiddelblandinger reagerer med mange forurenende stoffer, hvilket øger rengøringseffektiviteten.
Til ultralydsrensning bruges også benzin, acetone, alkoholer, alkohol-benzinblandinger.
Til ultralydsætsning af dele ved rengøring for oxider anvendes koncentrerede sure opløsninger (se tabel 1.6).
Tabel 1.6.
Sammensætning af opløsninger (massefraktioner) og metoder til ultralydsætsning
|
Del materiale |
Urotropin |
Temperatur ºС |
Varighed, min |
||||||
|
Konstruktionsstål (St 3, 45) | |||||||||
|
Cementering mine stål (16KhGT) | |||||||||
|
Kromstål (2X13, 4X13 osv.) | |||||||||
|
Elektriske stål | |||||||||
|
rustfrit stål blive | |||||||||
|
Kobberlegeringer (L90, LA85, L68 osv.) | |||||||||
|
kulstofstål |
Måder at kontrollere processen med ultralydsrensning .
Ændring af væsketryk. Metoden implementeres i form af at skabe et vakuum eller omvendt, overtryk. Støvsugning af væsken letter dannelsen af kavitation. For højt tryk øger erosiv ødelæggelse, flytter det maksimale kavitationserosion til zonen med høje lydtryk og påvirker arten af akustiske strømme.
Påføring af elektriske eller magnetiske felter på vaskemediet. Under elektrokemisk ultralydsrensning kan kavitationsområdet lokaliseres direkte ved arbejdsemnet; bobler af gasser frigivet på elektroderne bidrager til ødelæggelsen af forureningsfilm; oliefugtigheden af den polariserede overflade af delen reduceres.
Pålæggelsen af et magnetisk felt på kavitationsområdet forårsager bevægelse af gasbobler med en negativ overfladeladning, hvilket øger kavitationserosion af dele.
Indføring af slibende partikler i vaskeopløsningen. Faste slibende partikler er involveret i den mekaniske adskillelse af forurenende stoffer og stimulerer dannelsen af kavitationsbobler, da de forstyrrer væskens kontinuitet.
Ultralydsrensning er en metode til at rense overfladen for faste stoffer i vaskevæsker, hvor ultralydsvibrationer på den ene eller anden måde indføres i væsken. Brugen af ultralyd fremskynder normalt rengøringsprocessen betydeligt og forbedrer dens kvalitet. Derudover er det i mange tilfælde muligt at erstatte brandfarlige og giftige opløsningsmidler med sikrere rengøringsmidler uden at gå på kompromis med rengøringskvaliteten. Ultralydsrensning bruges i mange industrier, i reparation af maskiner og mekanismer, i smykker og restaurering, i medicin osv. Rengøring opstår på grund af den kombinerede virkning af forskellige ikke-lineære effekter, der opstår i en væske under påvirkning af kraftig ultralyd vibrationer. Disse effekter er: kavitation, akustiske strømme, lydtryk, lyd-kapillær effekt, hvoraf kavitation spiller en afgørende rolle. Kavitationsbobler, pulserende og kollapsende nær forurening, ødelægger dem. Denne effekt er kendt som kavitationserosion.
Til ultralydsrensning er det korrekte valg af renseopløsning vigtigt, så det effektivt opløser eller emulgerer forurenende stoffer, samtidig med at det ikke påvirker overfladen, der renses mest muligt. Sidstnævnte omstændighed er især vigtig, da ultralyd normalt fremskynder fysiske og kemiske processer i væsker betydeligt, og et aggressivt rengøringsmiddel kan hurtigt beskadige overfladen.
Ultralydsrensning bør ikke anvendes, når kavitationsmodstanden på den overflade, der skal renses, er mindre end forureningsmodstanden.
For eksempel, når du fjerner klæbrige film fra aluminiumsdele, er sandsynligheden for ødelæggelse af selve delene høj. Det skal huskes fra 7. klasses kemi-lektion, at aluminium interagerer med vand og frigiver brint og aluminiumhydroxid. Det er beskyttet af en oxidfilm. Som nemt kan ødelægges. Den optimale koncentration af arbejdsopløsningen vælges eksperimentelt.
Ved rensning af højlegeret stål er vask i destilleret vand ønskeligt. Vask med en svag opløsning af citronsyre anbefales for at neutralisere alkaliske rester. Koncentrationen af arbejdsopløsningen og vaskeopløsningen justeres med et ionometer (pH-meter) eller lakmuspapir.
Forurening og virkninger på dem
Fra ultralydsrensningssynspunktet er forurening kendetegnet ved tre tegn:
1. Kavitationsmodstand, det vil sige evnen til at modstå mikrochokbelastninger.
2. Styrke af binding til overfladen, der skal rengøres, modstandsdygtighed over for afskalning.
3. Graden af interaktion med vaskevæsken, det vil sige om og hvor i stand denne væske er til at opløse eller emulgere forurening.
Kavitationsresistente kontaminanter egner sig kun godt til ultralydsrensning, hvis de er svagt bundet til overfladen eller interagerer med rengøringsopløsningen. Disse er fede forurenende stoffer, der vaskes godt i let alkaliske opløsninger. Lak- eller malingsbelægninger, skæl, oxidfilm er sædvanligvis kavitationsbestandige og godt bundet til overfladen. Til ultralydsrensning af sådanne forurenende stoffer er der brug for ret aggressive løsninger, for her kan kun den tredjedel af de anførte tegn virke.
Kavitationelt ustabile forurenende stoffer (støv, porøse organiske stoffer, korrosionsprodukter) er relativt nemme at fjerne selv uden brug af specielle løsninger.
Ved ultralydsrensning anvendes både almindeligt vand og vandige opløsninger af rengøringsmidler og organiske opløsningsmidler som vaskevæske. Valget af middel bestemmes af typen af forurening og egenskaberne for den overflade, der skal rengøres (se ovenfor).
Ultralydsrengøringsenheder
Ultralydsrensning kræver en beholder med en renseopløsning og en kilde til mekaniske vibrationer af ultralydsfrekvens, kaldet en ultralydssender. Overfladen af ultralydstransduceren, beholderens krop og endda den del, der skal renses, kan fungere som en emitter. I sidstnævnte tilfælde er ultralydstransduceren fastgjort henholdsvis til kroppen eller til emnet.
En ultralydstransducer konverterer de elektriske vibrationer, der påføres den, til mekaniske vibrationer af samme frekvens. De fleste installationer bruger frekvenser fra 18 til 44 kHz med en oscillationsintensitet på 0,5 til 10 W/cm². Den øvre grænse for frekvensområdet skyldes mekanismen for dannelse og ødelæggelse af kavitationsbobler: ved en meget høj frekvens har boblerne ikke tid til at kollapse, hvilket reducerer mikrochokeffekten af kavitation.
Transducere kan være magnetostriktive eller piezokeramiske. De førstnævnte er kendetegnet ved deres store størrelse og vægt, betydeligt lavere effektivitet, men de tillader at nå høj effekt i størrelsesordenen flere kilowatt. Piezokeramiske transducere er mere kompakte, lettere, mere økonomiske, men deres effekt er som regel ikke så stor - op til flere hundrede watt. En sådan effekt er dog tilstrækkelig til langt de fleste applikationer, da der i store installationer bruges flere emittere på én gang.
De mest kendte enheder er ultralydsbade, enheder specielt designet til ultralydsrensning. Transducere i sådanne bade er normalt enten indbygget i huller i huset eller fastgjort til huset, hvilket gør det til en radiator, eller placeret inde som separate moduler. Hver metode har sine egne fordele og ulemper.
Separate moduler af ultralydstransducere (emittere) kan indbygges i produktionslinjer, hvor hurtig rengøring af høj kvalitet er påkrævet. Så for eksempel gør de det til kontinuerlig rensning af valset metal og tråd på forskellige stadier af deres produktion og brug.
Kendte transducere er lavet i form af små håndværktøjer til præcis rengøring af komplekse overflader. Til rengøring af printplader, der bruges i radioelektronik, har den bedste ydeevne (opnået eksperimentelt) en løsning af populære rengøringsmidler såsom "Mr. muskel 30%, færge 30% og vand. ved rengøring i specielle bade er det ønskeligt at opvarme opløsningen til en temperatur på + 25-40 grader Celsius gennem hele processen.
Ultralydsrensning er en metode til at rense overfladen for faste stoffer, baseret på excitation af ultralydsfrekvensoscillationer i en vaskeopløsning.
Det videnskabelige grundlag for skabelsen af udstyr og udviklingen af ultralydsrensningsteknologi blev lagt af arbejdet inden for akustisk kavitation, udført på "Acoustic Institute opkaldt efter akademiker N.N. Andreev" under vejledning af professor L.D. Rozenberg.
Ultralydsrensning giver dig mulighed for at erstatte manuelt arbejde og derved fremskynde rengøringsprocessen, for at opnå en høj grad af overfladerenhed og praktisk talt eliminere brugen af brændbare og giftige opløsningsmidler.
Processen med ultralydsrensning er forårsaget af en række fænomener, der opstår i et ultralydsfelt med høj intensitet: akustisk kavitation, akustiske strømme, strålingstryk, lydkapillær effekt.
Undersøgelser har vist, at afhængigt af typen af forurening spiller forskellige processer en fremherskende rolle i rengøringen. Ødelæggelsen af svagt forbundne forurenende stoffer sker således hovedsageligt under påvirkning af pulserende (ikke-sammenfaldende) kavitationsbobler. Ved kanterne af forureningsfilmen overvinder pulserende bobler, der laver intense vibrationer, filmens vedhæftningskræfter til overfladen, trænger ind under filmen, brækker den og skræller den af. Strålingstryk og lydkapillær effekt bidrager til, at renseopløsningen trænger ind i mikroporer, uregelmæssigheder og blinde kanaler. Akustiske strømme udfører accelereret fjernelse af forurenende stoffer fra overfladen. Hvis forureningen er fastgjort til overfladen, er tilstedeværelsen af kollapsende kavitationsbobler nødvendig for deres ødelæggelse og fjernelse fra overfladen, hvilket skaber en mikrochokeffekt på overfladen.
For at implementere den nødvendige tilstand for ultralydsrensning er det nødvendigt at vælge de optimale værdier for ultralydsintensiteten og oscillationsfrekvensen. Med stigende frekvens når kavitationsboblen ikke det sidste trin af kollaps, hvilket reducerer mikrochokeffekten af kavitation. Overdreven sænkning af frekvensen fører til en stigning i niveauet af luftbåren støj og kræver en stigning i radiatorens dimensioner. Derfor opererer de fleste industrielle installationer i området 18-44 kilohertz.
En stigning i intensiteten af ultralyd over en vis grænse fører til en stigning i amplitudeværdien af trykket, og kavitationsboblen degenererer til en pulserende. Ved lave intensitetsværdier er kavitation og alle sekundære effekter, der opstår i væsken, når ultralydsvibrationer indføres og bestemmer rengøringseffektiviteten, svagt udtrykt. Arbejdsintensitetsområdet er 0,5-10 W/cm2.
En vigtig rolle i rengøringsprocessen spilles af den korrekt valgte sammensætning af vaskevæsken. I dette tilfælde er det nødvendigt at tage højde for materialeegenskaberne for den del, der skal rengøres, og typen af forurening. Vaskevæsken må kun indgå i kemisk interaktion med overfladeforurenende stoffer, men ikke med materialet i det produkt, der skal rengøres. Væskens fysiske og kemiske egenskaber har en væsentlig indflydelse på forløbet og udviklingen af specifikke fænomener exciteret af ultralyd i vaskeopløsninger. Forøgelse af damptrykket inde i boblen reducerer intensiteten af kavitation kraftigt, derfor er f.eks. brugen af vandige opløsninger til ultralydsrensning mere effektiv end brugen af organiske opløsningsmidler.
I øjeblikket bruges specielle bade som ultralydsrengøringsenheder.
Det skal huskes, at det er strengt forbudt at bruge brandfarlige og eksplosive stoffer som rengøringsopløsning! Det er tilladt at tilsætte Favorit Test testvæsken til Favorit Ultra vandige vaskeopløsninger for at forbedre vask af genstridigt snavs. I dette tilfælde bliver opløsningen opnået ved at blande disse to væsker ikke-eksplosiv. Under opbevaring af den brugte sammensætning opnået ved at blande disse to væsker forekommer der imidlertid lagdeling. Den lettere "Favorittest" bestående af organiske opløsningsmidler samler sig i en beholder på toppen og kan udgøre en brandfare. Desinfektion og sterilisering af medicinske instrumenter Statens Forskningscenter NIOPIK tilbyder en bred vifte af præparater til desinfektion og sterilisering af medicinske instrumenter. I......