Ultrazvukové čistenie je podrobne vysvetlené
Ultrazvukové čistenie sa vykonáva pomocou vysokofrekvenčných zvukových vĺn. Frekvencie sa pohybujú nad 18 kHz v oblastiach, ktoré už nie sú pre ľudí počuteľné.
Vďaka svojim vlastnostiam je možné ultrazvukové čistenie použiť na široké spektrum znečistenia.
Sadze a tinder
Hrdza z ocele a liatiny
Povrchy, ktoré sa dajú vyčistiť
Typickými príkladmi použitia pre kovospracujúci priemysel sú odstraňovanie triesok, tukov a olejov pochádzajúcich z procesov rezania a obrábania. V lekárskej, automobilovej a leteckej technike má odstránenie brúsnych a leštiacich prostriedkov z častí, ktoré sú potiahnuté v ďalšom priebehu výroby, veľmi dôležité.
Výhodou čistenia pomocou ultrazvuku je, že pri správnom použití nedôjde k poškodeniu produktu aj napriek veľkému čistiacemu efektu. Zvuk preniká aj do tých najmenších otvorov a tak rýchlo a šetrne odstraňuje aj tie najjemnejšie častice.
Princíp CAVITÁCIE
Kavitácia (z lat. Cavitare: hollow out) popisuje proces „tvorby bublín“, pri ktorom mechanické zvukové vlny vytvárajú fázy kompresie a dekompresie. Počas fázy dekompresie sa v kvapaline vytvára veľa malých dutín, ktoré počas fázy kompresie implodujú. Výsledný tlak odstraňuje drobné častice z tvrdých povrchov.
Pôvod ultrazvuku
Zvukové vysielače sú potrebné na generovanie zvukových vĺn vo vodnom roztoku. Výrobcovia týchto zariadení používajú membrány pripevnené k vysokofrekvenčným meničom. Tieto meniče, ktoré kmitajú na svojej rezonančnej frekvencii vďaka vysokofrekvenčnému generátoru, indukujú zosilnené vibrácie na membráne. Toto je zdroj tlakových vĺn, ktoré sa šíria v médiu a začínajú proces kavitácie.
Rezonančná frekvencia meniča určuje veľkosť a rozmery bublín. Normálne sa pri čistení ultrazvukom používajú frekvencie 20 až 192 kHz, v niektorých prípadoch sa používajú aj vyššie frekvencie. Ak je frekvencia nižšia, s veľkým účinkom sa vo fáze dekompresie vytvárajú väčšie bubliny. Zvýšenie frekvencie však spôsobuje zvýšenú tvorbu týchto bublín, ktoré sú menšie a menej účinné. Frekvencia sa preto musí upraviť v závislosti od oblasti použitia.
VYBAVENIE
Základné vybavenie pre ultrazvukové čistenie pozostáva z množstva ultrazvukových prevádzačov, ultrazvukového generátora a nádrže s vodným čistiacim roztokom.
ZVUKOVÝ PREVODNÍK
Hlavnou súčasťou je ultrazvukový menič.
Pre všetky systémy používame takzvané piezoelektrické prevodníky, ktorých názov je plumbum-zirkoničitan-titán (skrátene PZT) vznikajúci z látok olovo (plumbum), zirkónium a titán.
HF GENERÁTOR
VF (vysokofrekvenčný) generátor prevádza nízkofrekvenčný sieťový výkon (60 Hz, zásuvka) na vysokofrekvenčné rozsahy od 25 do 80 kHz, ktoré sú potrebné na prevádzku zvukového meniča.