Сегодня мы поговорим про принцип работы ультразвуковой ванны или мойки. Мы специально для Вас подготовили этот материал, что бы Вы смогли разобраться в этом вопросе. Многие, когда узнают впервые про очистку ультразвуком, не до конца понимают как звуковыми волнами можно что-то очистить. Как оказалось – можно!
Что такое ультразвуковая очистка?
Давайте разберемся в терминологии. Звуковые волны с частотой колебаний более 18 кГц называются ультразвуковыми. Более 50-ти лет назад было обнаружено, что уз волны (как и другие волны по своей природе) способны оказывать физическое воздействие на объекты. Более того, это воздействие было значительным. После этого заметили, что УЗ в процессе своего воздействии, вызывает физические отслоения в неоднородных средах.
В результате экспериментов, ученые пришли к выводу, что УЗ можно и нужно использовать для очистки. Под термином «ультразвуковая очистка» подразумевается использование волн ультразвука для очистки. Очистка достигается благодаря совместному действию различных физических эффектов, которые возникают в жидкости под действием мощных УЗ колебаний. Работа ультразвуковой ванны описана ниже, основной принцип работы так же.
Как работает ультразвуковая мойка или ванна?
Эффекты в процессе УЗ очистки, крайне важны для эффективности ультразвуковой мойки. Максимальный результат получается за счет комбинированного действия кавитации, звукового давления, акустического течения и звукокапиллярного эффекта. Чуть подробнее о них.
Кавитация – физический процесс создания и разрушения пузырьков в жидкой среде, может сопровождаться шумом (человеческое ухо способно услышать) и обязательно сопровождается гидравлическими ударами за счет образование в жидкости пустот (пузырьков), в которых может находиться 5-20% пара.
Акустическое течение – течения вихревых потоков, которые возникают под действием УЗ поля волн и распространяются в жидкостях или газах. Часто возникают, из-за неоднородности поля или вблизи каких то физических препятствий на пути УЗ волн.
Звуковое давление - избыточное давление переменного характера, появляется в средах с «упругостью» в момент прохождении через неё волн от УЗ.
Звукокапиллярный эффект – повышение интенсивности проникновения жидкости в узкие пустоты и щели (их называют капилляры) за счет кавитации при ультразвуке.
Безусловно, главенствующую роль в этом играет кавитационная эрозия. Благодаря ей, мы получаем заветный результат – практически идеальную очистку. У льтразвуковая ванна использует принцип действия кавитации, взятый за основу. П ринцип работы ультразвуковой мойки для инструментов как и любой другой будет абсолютно таким же.
Этапы работы ультразвуковой мойки следующие :
- Наполнение емкости жидкостью для очистки.
- Детали или изделия помещают в специальную корзину, а далее ее опускают в мойку.
- Подключают ванну или мойку к сети.
- Кавитационная эрозия воздействует на очищаемый объект.
- Жидкость после обработки сливается, изделие промывается.
В процессе работы волны ультразвука поступают от излучателей (преобразователей) в емкость с жидкостью, а нагреватель повышает температуру рабочей среды. Ударяясь об изделие, они разрушают связи между неоднородными телами (в нашем случае это грязь и объект очистки). В результате этих нарушений мы достигаем цели – выполняем задачу по удалению грязи. Принцип работы дает фору другим методам.
Преимущества ультразвуковой очистки
Хоть ультразвуковая мойка со своим принципом работы известна уже давно, распространенность данного оборудования не велико. Причина этого не известна, ведь УЗ мойка имеет существенные преимущества :
- Стоимость оборудования мала по сравнению с другими методами очистки.
- Эффективность очистки находится в диапазоне 80-100%. Она зависит от изделия и типа загрязнения. В 90% случаев эффективность составляет 100% при нескольких циклах очистки, все остальное вытирается тряпкой.
- В уз мойке можно чистить все что угодно – от овощей и фруктов до плат и ГБЦ (или инструмента).
- Мойка очистит все возможные загрязнения кроме тех, что подверглись значительной диффузии с поверхностью (имеется ввиду ситуация, когда грязь глубоко «въелась», допустим в метал – проникла в кристаллическую решетку, такие загрязнения удаляются только механическим снятием слоя металла с поверхности, поскольку кавитационная эрозия не способна проникнуть на большую глубину если нет микротрещин), но это не относится к ржавчине .
- Можно использовать в лабораториях и промышленности для исследований или ускорения смешивания двух или более жидкостей, других задач.
- Сокращает время на чистку, что ведет к экономии денег и электроэнергии.
- Благодаря экономическому эффекту – повышается КПД всего предприятия.
- Позволяет дезинфицировать изделия.
- Повышает степень автоматизации работ.
- Мойка относится бережно к очищаемым объектам и не портит их.
- Удаляет грязь из мест, куда невозможно подлезть.
- Физический контакт Ваших рук с раствором и деталью отсутствует, что повышает безопасность обработки.
- Позволяет применить устройство для таких физических и химических процессов в жидкостях: эмульгирование (получение эмульсий или дисперсирование); экстракция; перемешивание жидких сред; растворение кристалов и/или других частиц. По этой причине это оборудования очень часто применяется для катализации физико-химических реакций.
- Форма изделий для очистки – любая, а габариты – ограничены только размерами самой мойки.
А так же многое другое.
Какие функции должны быть в ультразвуковой мойке
Все функции уз ванны или мойки можно разделить на 2 группы: базовые и дополнительные . Принцип работы всех УЗМ одинаков.
К базовым функциям относятся :
- Наличие настройки времени ультразвуковой обработки (не только программной, а и пользовательской).
- Подогрев (нужен для стерилизации и ускорения процесса очистки + КПД)
- Автовыключение.
- Слив отработанной жидкости.
Дополнительные функции :
- Дегазация (повышает КПД).
- Регулировка мощности нагрева.
- Регулировка мощности ультразвука.
- Импульсная очистка (усиливает звуковое давление и звукокапиллярный эффект, повышает КПД).
Стоит отметить, что на украинском рынке только наши мойки серий TUS и TUS-JP имеют все вышеописанные функции . Ассортимент представлен в разделах на . Ниже Вы можете наглядно посмотреть связь между функциями и процессами:
Выводы
У льтразвуковая ванна имеет принцип работы основанный на кавитационной эрозии. Эффективность очистки очень высокая и это оборудование подходит всем (включая домохозяек). Преимущества – очевидны, а функционал значительно повышает полезное действие и без того эффективного оборудования. Целесообразность использования в быту или на предприятии обоснована .
В настоящее время люди по максимуму используют технологии. Это касается даже такой процедуры, как очистка некоторых предметов от грязи и прочего. Новым обо...
Ультразвуковые ванны: обзор, характеристики, как сделать своими руками
От Masterweb
19.06.2018 22:00На сегодняшний день ультразвуковая ванна активно используется для очистки разнообразных вещей. Кроме того, она успешно применяется как в быту, так и в промышленных масштабах. Ее использование позволило существенно ускорить и улучшить процедуру очистки.
Что представляет собой приспособление
Ультразвуковая ванна - это емкость небольших размеров, которая во время своей работы использует ультразвуковые волны. Такие волны слишком слабые, чтобы человеческий слух мог их уловить, однако они вполне способны успешно бороться с разными видами загрязнений и даже ржавчиной. Из-за воздействия ультразвука внутри емкости будут образовываться небольшие пузырьки воздуха. Их количество будет увеличиваться, и они будут сталкиваться друг с другом. Результатом столкновения становится небольшой удар, силы которого достаточно, чтобы столкнуть грязь с поверхности детали.
Что касается емкости, то ее размер зависит от того, на работу с какими деталями она рассчитана. Этот параметр колеблется в пределах от 0,5 до 30 литров.
Принцип действия и элементы конструкции
Для того чтобы правильно использовать ультразвуковую ванну, важно знать, как она работает. Для функционирования оборудования необходима жидкость, в состав которой входит спирт, другое вещество химического происхождения, а также активная и обычная вода.
После наполнения емкости такой жидкостью внутрь помещается деталь. Время очистки составляет обычно 2-3 минуты, но может увеличиваться, если деталь покрыта слишком большим слоем грязи, к примеру.
Обычно такая конструкция собирается из стали нержавеющей марки. Основу ультразвуковой ванны для чистки составляют три следующих элемента:
- Первый элемент - излучатель. Основная функция данного прибора - это преобразование электрических колебаний, которые создаются под действием ультразвука. Тип таких колебаний - механический, а передаются они жидкости через стенки емкости.
- Для создания вибрации в конструкцию ванны всегда входит генератор.
- Последний элемент - это нагреватель, который будет постоянно поддерживать температуру жидкости в ванне. Поддерживаемая температура обычно составляет 70 градусов.
Стоит сказать, что нагреватель не является необходимым, и есть модели, которые функционируют без него. Однако его наличие значительно улучшает показатели прибора.
Сфера применения
Сфера применения такого оборудования достаточно широка. Оно успешно применяется для очистки не только различного рода деталей, но и для инструментов, к примеру. Основные сферы применения таких устройств - это машиностроение, медицина, электроника, косметология. Однако это общий и достаточно краткий список. Чаще всего агрегаты применяются для следующих дел:
- Использование ультразвуковой ванны для форсунок - одно из наиболее распространенных применений. Хотя стоит сказать, что обычно проведение такой процедуры возможно лишь на станции технического обслуживания.
- Довольно популярным стало использование устройства в сфере электроники, где оно применяется для чистки небольших деталей от планшетов, телефонов, ноутбуков и прочего. У этих устройств имеются довольно мелкие запчасти, очистить которые вручную иногда просто невозможно. Ванны такого типа полностью решают данную проблему.
Положительные и отрицательные стороны применения
Ультразвуковая ванная Clean, как и другие модели от разных производителей, имеет ряд определенных достоинств:
- достаточно высокая экономия времени, так как на очистку детали уходит в среднем около 5 минут;
- ультразвуковые волны проникают даже в самые труднодоступные места, что отлично помогает при очистке деталей со сложной формой;
- так как во время работы не осуществляется никакого механического воздействия на деталь, то на ней никогда не появятся царапины и прочие дефекты;
- естественно, что для очистки деталей таким образом не приходится прилагать никаких физических усилий, что довольно актуально, особенно в промышленных масштабах;
- помимо очистки, машина также хорошо справляется с полировкой, что поможет в некоторых случаях либо вернуть первоначальный вид, либо даже улучшить его.
Однако не обошлось и без некоторых отрицательных сторон:
- Такую продукцию достаточно трудно найти. На территории Российской Федерации покупка таких устройств затруднена тем, что они не слишком распространены, а потому приходится потратить много времени, чтобы найти товар, который будет иметь хорошие отзывы и нужные характеристики.
- Стоимость. Такой прибор имеет достаточно высокую цену, которая варьируется от 20000 до 40000 тысяч рублей. В промышленной сфере это не слишком большие деньги, но они обязательно окупятся, а что касается бытового применения, то лучше сделать ультразвуковую ванну своими руками.
Материалы для сборки
Для того чтобы изготовить такое устройство своими руками, потребуется следующий список деталей:
- емкость или же каркас, изготовленный из стали нержавеющего типа, который будет служить для погружения деталей;
- трубка небольших размеров, изготовленная из стекла или прочной пластмассы;
- насос для перекачивания жидкости в емкость;
- круглый магнит, который можно снять, к примеру, со старой модели динамиков;
- потребуется катушка, стержень которой сделан из феррита;
- потребуется еще один небольшой сосуд из фарфора или же керамики;
- последний необходимый элемент - это трансформатор импульсного типа.
Потребуется также купить жидкость, которая будет использоваться для работы.
С чего начать сборку
Когда будут подготовлены все необходимые инструменты, можно приступать к сборке ультразвуковой ванны своими руками.
Начинается процесс сборки с того, что катушка наматывается на стержень из стекла или пластмассы. Тут важно отметить, что ферритовый стержень самой катушки должен свободно висеть, фиксировать его нет необходимости. К концу стержня нужно будет прикрепить магнит. Результатом таких манипуляций должен стать магнитострикционный преобразователь или же излучатель самодельного типа.
Сборка ванны
Нужно просверлить несколько отверстий в керамическом или же фарфоровом сосуде. Они будут использоваться для вставки ранее заготовленного излучателя. После этого можно зафиксировать сосуд в емкости. Затем следует заняться фиксированием труб для подачи и слива очищающей жидкости. Здесь стоит отметить, что можно улучшить подачу жидкости, если насос будет встроенного типа.
Импульсный трансформатор в данном случае будет обеспечивать более эффективное функционирование агрегата при поднятии напряжения. Такие устройства имеются в готовом виде в старых телевизорах или компьютерах. После того как все элементы будут на месте, можно провести пробный запуск.
Однако прежде чем его запускать, нужно обратить внимание на такие детали:
- нужно убедиться, что отсутствуют внешние повреждения;
- использовать ванну без жидкости нельзя, так как это, скорее всего, приведет к уничтожению стержня;
- трогать руками детали, которые находятся внутри емкости, в процессе очищения строго запрещается.
Кроме того, во время работы устройства очень важно соблюдать простые правила пожарной и электрической безопасности.
Модели отечественного производства
Для тех, кто решится покупать данное оборудование, а не делать его своими руками, будут свои сложности, которые заключаются в выборе. Существует много фирм и много разных моделей, из-за чего впервые становится довольно трудно выбрать подходящую. Поэтому можно привести краткий обзор некоторых отечественных фирм:
- Ультразвуковые ванны "Град" чаще всего применяются в промышленных масштабах, а потому для частного использования не подходят.
- Приборы компании "Сапфир" можно использовать для очистки практически любых деталей.
- Существует фирма "Галс", которая славится тем, что ее устройства, сделанные из нержавеющей стали, отлично очищают самые трудные места.
- Если необходим прибор для применения в сфере стоматологии, то здесь отлично зарекомендовала себя фирма "УЗВ Рэлтек".
Как правильно выбирать
Когда нужно выбрать такой аппарат, необходимо знать несколько важных критериев.
Во-первых, обязательно нужно определиться, зачем он необходим. От ответа на этот вопрос будет зависеть то, какая емкость должна быть у прибора, а от этого напрямую зависит его стоимость. Во-вторых, стоит обратить свое внимание на наличие такой детали, как нагревательный элемент. Его наличие поможет существенно улучшить качество работы, но и увеличит его стоимость. Некоторые модели для удобства оснащаются таймером. Стоимость агрегата несколько вырастет, однако это значительно поможет в его эксплуатации.
Устройство фирмы Codyson
Ультразвуковая ванна Codyson CD-4810, к примеру, широко известна в косметологии. Основная задача прибора - это очистка насадок и маникюрных инструментов. Кроме того, с его помощью можно отлично очищать и другие ручные инструменты, которые имеют сложную форму или движущиеся части, к примеру, ножницы. Основная характеристика для всех агрегатов - частота вибрации, которая и определяет степень очистки. У данного производителя этот параметр равен 35 кГц. Этого вполне достаточно, чтобы волны справлялись с очищением даже труднодоступных мест.
Модели данной фирмы обладают таймером, диапазон которого варьируется от 1 до 30 минут. Располагается он на передней панели, но при этом имеется защита от влаги и химикатов, что позволяет не переживать за его выход из строя вследствие попадания этих веществ. Материал для изготовления ванны в данном случае - это качественный пластик, а сам резервуар для очистки из нержавеющей стали. Объем данной модели - 2 литра. Этого вполне хватает для использования в области косметологии. Можно добавить, что ванна дополнительно оснащена нагревательным элементом из керамики, который имеет двойную защиту, а также функцию дегазации.
Краткие технические параметры прибора следующие:
- вес составляет 2,2 кг;
- общая мощность 230 Вт (70 Вт - это мощность излучателя, а 160 - нагревателя);
- максимальная температура нагрева во время работы - 60 градусов по Цельсию.
Ультразвуковая ванна своими руками: её устройство и принцип работы. Где применяется ультразвуковая обработка? Сборка ультразвуковой ванны в домашних условиях за 7 шагов + 3 правила эксплуатации.
С техническим прогрессом наши дома начали наполняться предметами повседневного пользования, что во много раз упрощают жизнь. Некоторую технику, которую ранее применяли лишь в промышленных условиях, делают более компактной и подстраивают под использование рядовым потребителем.
Внести частичку прогресса в свой дом можно и самому.
Ультразвуковая ванна своими руками позволит сэкономить финансы и принести большую пользу в хозяйстве.
Что собой представляет ультразвуковая ванна?
Продлить жизнь элементам стиральной машины? А может очистить драгоценные металлы от налета?
Казалось бы, не столь популярная конструкция ранее может стать незаменимым помощником в абсолютно любом деле, связанном с очисткой от накипи и следов коррозии.
1) Конструкция ультразвуковой ванны.
Главным компонентом конструкции ультразвуковой ванны является преобразователь электрической энергии в механическую. По всей площади емкости происходит распространение ультразвуковых волн, которые и воздействуют на погружаемый объект.
Ультразвуковая волна – звуковая частота, не воспринимаемая на слух. Находится в пределах 17 — 118 килогерц.
Чтобы получить такой диапазон, требуется специальный частотный преобразователь .
На входе при помощи действия электроэнергии снижается уровень колебания частот до ультразвуковых. Именно они и влияют на разрушение результатов процесса коррозии.
Ну и для повышения КПД используется нагревательный элемент , который располагают под основой ёмкости из нержавейки с излучателем .
В совокупности рассмотренные 3 элемента составляют цепь, способную импульсивно действовать на погруженный объект и проводить его очистку.
Как работает прибор?
Ультразвуковая ванна своими руками или купленная, работают по одному и тому же принципу. Волны влияют на структуру и расщепляют элементы со слабой кристаллической решеткой. Ржавчина, накипь, налет – вещества, которые подпадают под эту категорию.Для очистки с помощью ультразвуковой ванны нужно:
- В нержавеющий резервуар налить специальную жидкость по очистке.
- Поместить предмет в раствор.
- Включить ультразвуковую ванну.
- Вытащить предмет после 3 – 10 часов в растворе.
Если периодически начали появляться мелкие пузырьки на поверхности - это признак успешной работы.
Длительность нахождения детали в жидкости зависит от степени его начального загрязнения. Если накипь слоем с палец, на очистку может уйти более 5
часов.
Пузырьки, которые выделяются в ультразвуковой ванне, постепенно «съедают» частички коррозии на предмете, помещенном в состав. Большим плюсом является возможность очистить даже самые труднодоступные места, что практически невозможно сделать просто своими руками.
2) Где применяются ультразвуковые ванны?
На сегодняшний день сфера применения ультразвуковых ванн весьма широка.Промышленные предприятия уже достаточно долго используют эту технологию для своих нужд, но к нам в дом процесс очистки предметов подобным образом пришел лишь недавно.
Сферы применения ультразвуковых ванн:
- .
- Оптика
.
Составляющие оптических приборов в промышленном масштабе также поддаются процессу коррозии.
Очистка в ультразвуковой ванне — самый безопасный и быстрый метод восстановить работоспособность деталей.
- Электроника
.
Платы портативной и другой техники очень хрупкие, потому обработка механическим путем им только навредит.
- Химия
.
Ускорение протекания некоторых химических реакций за счет воздействия ультразвуковой обработкой.
- и автомобильная промышленность.
Очистка всех металлических деталей от признаков старения.
Налет на золоте и серебре удаляется в течение 20 — 40 минут.
Небольшие частные ремонтные конторки часто держат у себя подобную конструкцию, которая в 60% случаев сделана своими руками.
В домашних условиях можно с помощью ультразвуковой ванны очистить элементы бытовых электроприборов и продлить их жизнь. Наиболее полезен метод будет для нагревательных элементов стиральных машин, которые постоянно страдают от накипи.
Преимущества очистки в ультразвуковой ванне:
- Экономия личного времени.
При очистке своими руками все время уходит на непосредственное взаимодействие с объектом.
В нашем случае достаточно будет положить деталь в ультразвуковую ванну и включить устройство.
- Вы не вредите своему здоровью
.
Прямой контракт с активными химическими веществами сводится к 2 — 3%.
Если быть аккуратным, а также использовать резиновые перчатки, то вы будете защищены на 100%.
- Очистка труднодоступных мест
.
Мелкие щели или даже микротрещины, куда могла пробраться грязь — ничто не сможет избежать действия ультразвука.
- Отсутствие механических повреждений после обработки
.
В отличие от механического воздействия, риск привести деталь в неисправность при ультразвуковой чистке сводится к нулю.
Область применения ультразвуковых ванн очень широка не только в промышленных масштабах, но и в домашнем хозяйстве.
Хоть этот предмет и не является столь распространенным в нашей стране, его можно найти на специализированных сайтах по продажам бытовой техники.
Как сделать ультразвуковую ванну своими руками?
Что если нет желания тратить лишние 5000 — 8000 рублей на предмет бытовой утвари, который не так уж и часто используется?Решением станет ультразвуковая ванна своими руками. Во сколько она вам обойдется, и какие от этого выгоды — разберем ниже.
1. Покупать ультразвуковую ванну или собирать самому?
Для начала давайте разберемся, во сколько вам обойдется готовая ультразвуковая ванна.
В зависимости от целей использования вы можете приобрести портативный вариант или его расширенную версию. Предприниматели, которые , часто покупают такую технику для чистки деталей автомобилей (форсунки, клапаны и другое).
По объему ультразвуковые ванны разделяют на:
Расценки на ультразвуковые ванны по стране скачут от 4 000
до 20 000
рублей на портативные и в пределах 15 000 – 40 000
на их промышленные аналоги. По минимальной цене вы получите стандартный агрегат с минимумом дополнительных функций.
Сборка ультразвуковой ванны своими руками может вам обойтись в 2 — 3 раза дешевле . Главное иметь начальные навыки владения паяльником и найти нужные материалы.
2. Инструкция по сборке ультразвуковой ванны своими руками.
Китайские модели быстро ломаются и не прослужат вам более 1 года. Цена на такое устройство растет пропорционально его вместимости.Что если вам потребуется проводить чистку крупных сельскохозяйственных деталей, таких как трактор или комбайн?
Тратить 50 000 рублей на 3 – 4х-разовое использование в год будет не особо заманчивым предложением.
Именно поэтому стоит рассмотреть подобный вариант решения проблем.
Какие элементы для ультразвуковой ванны потребуются:
| Металлическая основа | Составляющая, на которой будет происходить крепёж всех элементов |
| Насос | Для подачи раствора в ультразвуковую ванну |
| Импульсный трансформатор | Его целью будет постоянное повышение силы напряжения |
| Керамическая емкость | Основная рабочая область |
| 4-5 магнитов | Можно достать из старой советской электроники или купить новые |
| Катушка с ферритовым стержнем | В свободном доступе на специализированных барахолках |
| Пластиковая трубка диаметром 2 - 3 см | Для подачи/вывода жидкости |
| Раствор | Жидкость, в которой будет происходить процесс очищения |
Все элементы стоит подготовить заранее.
Для сборки потребуются элементарные знания физики по школьной программе. Если вы на практике занимались сборкой домашней радиотехники, то соорудить ультразвуковую ванну не составит труда.
3. Пошаговый план сборки ультразвуковой ванны.
Чтобы увидеть наглядный результат, потребуется около 3 часов.
Существует хитрость, которая позволит сэкономить кучу времени. Для тестирования подойдет обычная пищевая фольга.
Помните ее хорошенько и положите в наполненную керамическую емкость. После включения питания вы заметите, как фольга в местах сгибов начинает понемногу разлагаться. Весь тест займет не более 2 минут.
4. Какая жидкость применяется в ультразвуковой ванне?
В зависимости от сферы работы растворы могут кардинально различаться. Найти в продаже жидкость для ультразвуковых ванн в 2 раза сложнее, чем купить само устройство.Есть 2 варианта:
- Вода + ПАВ (поверхностно-активное вещество)
.
*Используется для очистки от налета золота, серебра и других драгоценных материалов. В свободном доступе в хозяйственных магазинах страны.
- Спиртовой раствор
.
*Для работы с микросхемами и платами.
Спирт предотвращает замыкание и прекрасно помогает в случаях, когда вода бессильна.
- Не лезть своими руками в емкость при работе конструкции
.
Чтобы обезопасить себя, используйте резиновые перчатки.
- Не включать устройство, когда оно пустое
.
Особенно это правило важно соблюдать при работе с самодельными ваннами.
Ферритовый стержень от влияния электричества может разлететься на части и навредить окружающим.
На покупных устройствах все закрыто и обычно присутствует система автоматического отключения.
- Перед использованием осмотрите устройство на наличие механических повреждений , которые могут повлиять на работоспособность прибора и безопасность окружающих.
Иногда для очистки деталей автомобильной техники используют керосиновые или бензиновые смеси , но из-за опасности воспламенения лучше перейти к более щадящим методам.
Тут хорошим вариантом станут растворы порошков и других моющих средств .
5. Правила эксплуатации ультразвуковых ванн.
Устройство, сделанное своими руками или покупное, потребует от вас определенных условий использования. Чтобы прибор прослужил вам как можно дольше, следует придерживаться нескольких правил эксплуатации ультразвуковых ванн.3 основных правила:
Элементарные правила пожарной и эклектической безопасности также не стоит забывать. Короткие замыкания или проблемы с работой импульсивного трансформатора могут нести опасность при длительной работе устройства.
Совет: если вам нужно очистить мелкую деталь, положите ее в стакан с раствором, а уже затем его поставьте в керамическую емкость, наполненную обычной водой.
Метод позволит сохранить сырье и ваши деньги.
Любое самодельное устройство периодически нуждается в проверке. Выявив заранее проблемные места можно избавить себя от лишних хлопот и опасностей в будущем.
Хотите разобраться наглядно, как устроена и работает ультразвуковая ванна?
Демонстрация разборки и описание принципа действия оборудования вы найдете в ролике:
Мы рассмотрели, как создается ультразвуковая ванна своими руками , и что для этого требуется. Себестоимость такого устройства не более 1000 рублей , а если добыть все компоненты самому, получится вообще бесплатно.
Полезная статья? Не пропустите новые!
Введите e-mail и получайте новые статьи на почту
Последнее время оптики и ювелиры охотно предлагают услугу чистки ультразвуком. Для проведения процедуры используют специальный агрегат под названием ультразвуковая ванна (УЗ-ванна), где есть специальный резервуар для размещения обрабатываемых предметов. Полезные свойства ультразвука проявляются в специальной жидкости. Мастеру нужно положить предмет, включить прибор, затем помыть. Минимум действий!
Теоретически, такой ванной можно сделать любую емкость, используя специальное оборудование для создания и распространения ультразвука.
Применение
Очищение предметов – самый простой и банальный способ применения УЗ-ванны в большинстве отраслей. Большим спросом пользуется прибор в медицине, исследованиях – используя ультразвук ускоряют реакции, проводят тесты с веществами, стерилизуют инструменты. Необходим он для чистки труднодоступных мест, тонкой и мелкой работы, дополненной специальными реагентами. Широкое применение получил прибор в мастерских оргтехники, мобильных телефонов, у ювелиров, в автоиндустрии промывают фильтры и двигатели.
Поэтому некоторым индивидуальным предпринимателям очень полезно завести такую помощницу, которая будет проводить часть операций, освобождая время и руки мастера для более важной и сложной работы.
Очистка форсунок
В автосервисах применяется УЗ-ванна для разных чисток, помогая забраться вглубь и ускорить процесс ремонта. Например, очистка форсунок – довольно распространенная операция. Такой вариант не подойдет для керамических изделий.
Предварительно нужно разобрать детали, чтобы достать форсунки и проверить их на тестовом устройстве, а затем погрузить в емкость УЗ-ванны, наполненную специальным раствором. По окончании процесса делают повторную проверку.
Метод считается более действенным, чем просто промывка, вместе с тем износ деталей становится больше из-за кавитации. Из-за этого и технических нюансов чистка форсунок ультразвуком используется при большом пробеге и загрязненности.
О чистке форсунок инжекторов ультразвуком смотрите в следующем видео.
Устройство
Конструкция УЗ-ванны сводится к трем элементам (кроме емкости):
- Генератор, создающий УЗ-электроколебания;
- Излучатель, который превращает колебания в механическую вибрацию;
- Нагревательный элемент (дополнительная часть, которая улучшает эффективность) создает температурные условия для лучшего процесса, может разогревать жидкостные среды до 70°.
О том, как устроена купленная ультразвуковая ванна, смотрите в следующем видео.
Виды
Ванны востребованы во многих отраслях, разница заключается в размере деталей, требующих очистку, частоте применения и объемах работы:
- Портативные – аккуратные устройства с емкостью до 1 л., применяются для частной или коммерческой чистки мелких деталей. Упрощенные модели отличаются незамысловатым дизайном, минимальным количеством функций. Для мастеров делают полупрофессиональные приборы с дополнительными опциями, электронным управлением, резервуаром из нержавеющей стали отменного качества.
- Промышленные УЗ-ванны отличаются габаритами: их рабочий объем может быть свыше 10 литров, минимальный – от 4 литров. Практически все они имеют функцию подогрева, таймеры и дополнительные опции очистки.
Статья по теме: Кухонная корзина для специй своими руками (чертежи, схемы, фото, мастер-класс)
Об ультразвуке
Ультразвук – физический термин, характеризующий уровень звука или шума, вне человеческой слышимости, его диапазон определяется как 16 кГц — 1000 кГц.
При изучении УЗ-волн было установлено, что они вызывают своеобразное «закипание» жидких веществ, из-за которых пузырьки не всплывают, а взрываются, вызывая дополнительные волны. Условно этому процессу дали название «кавитация», которое и легло в основу работы УЗ-ванны.
Размер пузырьков зависит от частоты ультразвука: чем выше звук, тем мельче пузырьки. Поэтому такой способ позволяет выталкивать грязь и налет с поверхности более твердых предметов. Кавитация имеет обратную связь с высотой ультразвука: от мелких пузырьков сила давления возникающих волн меньше, поэтому при относительно низкой частоте кавитация сильнее. При этом могут оставаться «метки» на поверхности, изменяя ее на уровне мельчайших частиц. Получается, что чем выше показатель частоты, тем миниатюрнее пузырьки и меньше их следы.
Особенности
Там где требуются ювелирная точность и тонкая очистка, УЗ-ванны просто незаменимы, они имеют ряд достоинств по сравнению с любым другим механическим способом очищения:
- Нет необходимости лично участвовать в работе, после загрузки предмета в ванну остается только включить аппарат;
- Нет прямого контакта кожи с химией, нет негативного воздействия на здоровье;
- Очищается вся поверхность – мельчайшие сеточки, пазы, промежутки, куда не могут достать салфетки, щетки и т.д.;
- Ультразвук не оставляет следов, сколов и других грубых повреждений на поверхности.
Ультразвук способен очистить осадок, остатки пасты, любую коррозию, пленки, в том числе защитные. Некоторые камни и минералы имеют органическое происхождение или относятся к осадочным породам, это делает их несколько чувствительными к такой обработке. По этой причине нужно обратить внимание на кораллы, жемчуг, опалы, малахиты, изумруды, бирюза, танзаниты, ляпис, и исключить их из перечня работ: после УЗ-ванны «красота» камня, его огранка и полировка нарушается.
Дополнительные функции
Использование аксессуаров и специальных возможностей упрощает и облегчает работу прибора, в некоторых случаях – повышает эффективность.
Самые распространенные функции:
- Многорежимность. Простейшие бытовые УЗ-ванны работают с 1-2 режимами. Полупрофессиональные позволяют настраивать до 5 режимов. Разнообразие связано с характером работы и назначения очистки.
- Таймер отмеряет время работы и автоматически отключает прибор, предусмотрен почти на всех моделях, кроме самых простых и бюджетных домашних вариантов.
- Подогрев имеют практически все модели, он повышает эффективность и ускоряет процесс. Нагрев жидкости проводится максимум до 70°С, это даже больше необходимых значений. Оптимальной температурой нагрева являются 50°-60°С.
- Защита – отключит прибор без жидкости и спасет его от перегрева.
- Антистатика – свойство полезное при ремонте сотовых и оргтехники, его также добиваются, применяя специфичные очистители.
- Электронные панели управления, световые индикаторы. Конечно, это накрутки, которые повышают цену УЗ-ванны, но обходиться без них сложно.
- Аксессуары помогают сделать работу простой и легкой. Это сетки и корзинки для размещение и промывания деталей, они защитят стальную емкость от соприкосновения с предметами, повреждений и царапин. Это основательно продлит срок службы прибора. К аксессуарам можно отнести и прозрачные крышки. Это очень удобно, особенно при одновременной чистке нескольких мелких изделий.
Статья по теме: Резка керамической плитки в домашних условиях
Как почистить монеты в ультразвуковой ванне, смотрите в следующем видео.
Выбрать УЗ-ванну – шаг важный и ответственный, который полностью зависит от назначения чистки, области применения. Именно с оглядкой на них выбирают рабочие параметры:
- Объем УЗ-ванны связан с размером и количеством деталей, предметов, которые вы будете чистить. Запрещают класть эти предметы на поверхность ванны (есть вероятность резонанса и последующей поломки прибора), поэтому в комплект лучше приобрести корзину, чтобы до дна оставалось минимум 3 см.
- Частота волн – это понятие из прикладной физики. В зависимости от характера чистки и чувствительности материала подбирают рабочую частоту или выбирают УЗ-ванну с настроенным диапазоном.
20-50 кГц – относительно грубая чистка, применяется для промышленных объектов и деталей, в автомобильной промышленности. Частота в 20кГц может разрушать клеточные структуры, а вот 35-40 кГц – рабочий диапазон для бытовой чистки стойких поверхностей.
50-100 кГц – интенсивная и более мягкая чистка, используется в медицине и ювелирном деле. Подходит для частичной стерилизации.
Как сделать своими руками?
Творческие и способные техники могут сами создать «ультразвуковую ванну мечты». Для этого понадобится небольшой опыт электромеханики, смекалка и нехитрые приспособления: стойкая к воздействию прочная глубокая миска из нержавейки, ванночка из диэлектрика (например, фарфора или стекла), меньшая по размеру чем миска. Пригодится магнитная катушка, плоский магнит для радиотехники, непроводящий стержень, импульсный преобразователь и насос.
Трансформатор будет выступать как генератор, емкости образуют рабочий объем ванны, а излучатель делают из оставшихся запчастей: надо перемотать провод с бобины на приготовленную палку-диэлектрик, на ферритовый хвостик продевают магнит.
Сделав заготовку излучателя, соединяют миски, оставляя фарфор внутри металла. Нужно сделать дырку снизу для контакта с излучателем, а в керамической посудке два противолежащих «прохода» для жидкости. Если к ним подсоединить насос, то процесс обновления жидкости можно автоматизировать. Здесь излучатель расположен внизу, их может быть несколько, размещать возможно и на боках ванны. Соединив излучатель и генератор, нужно наполнить емкости жидкостью-очистителем и только потом включать в сеть. Преобразователь должен быть сильным и компенсировать возможные скачки напряжения. Для этого подойдет устройство для чувствительной техники, используемой в телеателье и ремонте компьютеров.
