Для чого потрібні ультразвукові ванни?
Ультразвукова ванна може усунути широкий спектр забруднень, вона може впоратися з очищенням практично будь-якого типу об'єктів. Ультразвукове очищення — це використання звукових хвиль через воду для створення мікроскопічних вибухів, які видаляють забруднення з поверхонь, закутків і тріщин. Вибухаючі бульбашки діють як мікроскопічні чистячі щітки по всьому баку для очищення і видаляють бруд з усього предмета набагато ефективніше, ніж більшість інших методів.
Очищення є найважливішим етапом обробки медичного та лабораторного обладнання. Без належного очищення наступні процеси дезінфекції та стерилізації не можуть бути ефективно виконані. Ультразвукове очищення може бути особливо корисним для важкодоступних ділянок на обладнанні, наприклад, на дрібних зубцях або замкових з’єднаннях, але воно також може бути м’яким для делікатних інструментів, таких як мікрохірургічні та офтальмологічні пристрої.
Як працює ультразвук?
Процес ультразвукового очищення використовує механічні вібрації для перемішування розчину, щоб допомогти видалити бруд з поверхонь, а в деяких випадках і всередині об’єктів. Звукові хвилі в рідині створюють мікроскопічні бульбашки, які руйнуються при контакті з поверхнями, створюючи очищувальну дію, подібну до вакууму, зміщуючи бруд з поверхонь. Цей ефект називається кавітацією.
Ультразвукові системи очищення забезпечують ефективне очищення за допомогою комбінації трьох параметрів:
- Кавітація.
- Ультразвуковий потік потрібної частоти та потужності.
- Миючі засоби.
Правильна комбінація цих параметрів забезпечує ефективну систему очищення делікатних і важкоочищуваних медичних та лабораторних пристроїв. Ефективність процесу кавітації залежить від конструкції ультразвукової системи і, зокрема, від частоти ультразвуку (вимірюється в кілогерцах, кГц) і щільності потужності. Купуючи ультразвукову ванну, ви повинні переконатися, що частота та щільність потужності відповідають об’єктам, які ви будете обробляти.
Важливо також те, як утворюються кавітаційні бульбашки. Оскільки ультразвукові хвилі підіймаються знизу, кавітація буде більш ефективною на поверхнях інструментів, розміщених на першому, найнижчому лотку, з яким він зіткнеться, чого не буде для інструментів, розміщених на другому або третьому лотку. Однак великі ультразвукові очищувачі встановлюють датчики з боків резервуара, що дозволяє ефективно очищати кілька шарів лотків.
Чи потрібен нагрів?
Ультразвуковий очищувач з підігрівом рекомендується для важких робіт з очищення, які зазвичай включають видалення жиру, бруду, залишків в пластикових формах для лиття під тиском, сильні відкладення вуглецю на деталях двигуна та подібних складних проблем з очищенням. Так само як гаряча вода краща для очищення жирного посуду, каструль і сковорідок, нагрітий ультразвуковий очищаючий розчин часто «працює найкраще», вирішуючи важкі проблеми очищення.
Існують певні застосування, де під час використання ультразвукового очисника нагрівання не обов’язкове. Прикладом є використання ультразвукового очищувача як етапу попередньої стерилізації або дезінфекції медичних та хірургічних інструментів. Кров і тканини слід видалити з інструментів при температурі нижче 40 °С (104 °F). Тому, що підвищення температури може спричинити затвердіння білка в крові і його складніше очистити. Нагрівання також може призвести до деформації під час очищення друкованих плат і може пошкодити такі ж делікатні вироби.
Коли справа доходить до ультразвукового очищувача з підігрівом, слід пам’ятати про два важливі моменти. Перш за все, існує обмеження, коли підвищення температури сприяє процесу очищення. З підвищенням температури очисного розчину дія кавітації фактично зменшується. Ось чому ультразвукові очисники, обладнані обігрівачами мають термостати з максимальною температурою 80 °C (176 °F).
Бувають, звичайно, винятки. Деякі дуже їдкі миючі засоби, що використовуються для очищення заліза, сталі та нержавіючої сталі, використовуються при більш високих температурах. Прикладом може служити очищення паливних форсунок реактивного двигуна при температурі 90 °C протягом однієї години.
Чи потрібна функція дегазації?
Повітря та інші гази, що містяться в щойно наповненій ванні для ультразвукового очищення, заважають очищенню ультразвукового очищувача. Свідченням цих газів можуть бути бульбашки, які утворюються на внутрішній стороні склянки з теплою водою. Ультразвукове очищення здійснюється енергією, що виділяється при сильному руйнуванні крихітних бульбашок, заповнених вакуумом. Повітряні бульбашки та розчинене повітря в очисній рідині поглинають ультразвукову енергію та пригнічують згортання цих кавітаційних бульбашок, значно знижуючи ефект очищення.
Повітря також може бути введено у вигляді бульбашок, що чіпляються за предмети, занурені в ультразвукову ванну. Затримане повітря можна видалити двома способами. Просто під час роботи ультразвукового очищувача відбувається «дегазація», оскільки тепло та кавітація виштовхують повітря на поверхню у вигляді бульбашок. Якщо об’єкти, що підлягають очищенню, знаходяться в ультразвуковому резервуарі під час цієї операції, процес очищення подовжується, оскільки частина ультразвукової енергії відводиться на операцію дегазації.
Більш практичним і енергоефективним рішенням є використання ультразвукового очищувача, оснащеного функцією дегазації і проведення процесу перед ультразвуковим очищенням. Режим дегазації прискорює видалення газу, що міститься в очисних розчинах, шляхом пульсації або введенням коротких перерв в ультразвуковому робочому циклі, що дозволяє бульбашкам газу, що злилися, підніматися на поверхню і лопатися.
Операція дегазації в режимі дегазації зазвичай триває близько 10 хвилин, але залежить від кількох факторів. Вони включають кількість газу в рідині, об’єм рідини, що дегазується, і використовувану потужність ультразвуку.
Якщо ультразвуковий очищувач не має функції дегазації, кожен раз, коли резервуар заповнюється свіжим розчином, ефект дегазації може додати 30 хвилин або більше до циклу очищення. Коли підприємство або лабораторія використовує встановлений час циклу очищення для конкретного застосування, необхідно дегазувати свіжий розчин перед початком процесу очищення, інакше час циклу буде подовжуватися щоразу, коли резервуар знову заповнюється.
Як вибрати ультразвукову ванну?
Вибір пристроїв завжди важливий. Особливо це стосується обладнання для ультразвукового очищення. Потрібно вибирати правильне обладнання, щоб задовольнити конкретні потреби лабораторії або виробництва. Перш ніж купувати ультразвукову ванну, покупці повинні визначити свої потреби та цілі в ультразвуковому очищенні.
- Розмір об’єктів, що підлягають очищенню. Завжди враховуйте найбільший предмет або деталь, які будуть регулярно очищатися в ванні. Необхідно провести повні виміри найбільшого предмета, щоб можна було визначити відповідний резервуар для застосування.
- Кінцеві цілі очищення. Результати після очищення є першочерговими для людей у виробництві, реконструкції, реставрації або медицині. Ультразвукове очищення — це найретельніший з відомих науці процес очищення. Отже, сьогодні ця методологія використовується для незліченних застосувань у всьому світі. Час на очищення деталей значно скорочується, якщо використовуються ультразвукові ванни, а не ручні методи очищення.
- Використання правильних кошиків/стелажів. Предмети, що очищаються, не повинні торкатися ультразвукових датчиків, розташованих всередині бака. Корзини для запчастин слід використовувати та вибирати спеціально для очищення. Незважаючи на те, що корзини виготовлені з нержавіючої сталі, після травлення послідує корозія, яка з часом порушить цілісність матеріалу. Це пошкодження неможливо відремонтувати, і згодом корзини потрібно замінити.
- Регулювання генератора і розгортка хвилі. Хвильова розгортка використовується і рекомендована практично у всіх ситуаціях очищення. Розсіюючи різні частоти з різною довжиною хвилі, хвильова розгортка ефективно усуває активні та мертві зони в баку для очищення. Це призводить до більш рівномірного та ефективного очищення всіх деталей, особливо складних деталей. Ультразвукові очисники, оснащені хвильовою розгорткою, не вимагають режимів дегазації, оскільки залучення хвильової розгортки забезпечує прискорену дегазацію розчинів.
- Частота і потужність ультразвуку. Більшість ультразвукових очисників працюють від 28 до 120 кГц. Нижчі частоти створюють більші кавітаційні бульбашки з більш абразивним очищенням. Ці частоти рекомендовані для грубого очищення, наприклад для видалення притиральних сумішей з міцних металевих поверхонь. Для очищення дуже делікатних предметів, таких як ювелірні вироби та м’які метали з полірованими поверхнями, більш підходящі частоти від 38 до 40 кГц. Потужність, вироблена ультразвуковою ванною, повинна бути здатною впоратися з найскладнішими очисними програмами клієнта. Елементи керування ультразвукового генератора дозволяють оператору зменшувати потужність щоразу, коли очищуються більш делікатні речі. Оскільки потужність можна зменшити, немає необхідності купувати очисники з мінімальною потужністю.
