Принцип работы ультразвуковой ванны - как выбрать и использовать на производстве или в домашних условиях. Для чего нужна ультразвуковая ванна Может ли ультразвуковая очистка повредить мои детали

Евгений Седов

Когда руки растут из нужного места, жить веселее:)

Содержание

Для очистки небольших предметов (деталей, плат, ювелирных изделий, инструментов) необходим прибор, состоящий из емкости, излучателя и блока электронного управления. Это – отмывочная ультразвуковая ванна, которая является незаменимой помощницей электронщиков, мастеров по ремонту автомобилей, ювелиров. Если работа требует промывки мелких деталей или предметов, вам нужно купить ультразвуковую ванночку или сделать ее своими руками.

Что такое ультразвуковая ванна

Ультразвук – звук в более высоком диапазоне, чем способно воспринимать человеческое ухо. Его использование в современной науке привело к ряду фантастических открытий. Одно из них – ванна ультразвуковая, волшебным образом, превращающая грязные вещи в чистые. Это происходит в результате процесса кавитации – образования и схлопывания множества мелких пузырьков воздуха на обрабатываемой поверхности. Микровзрыв каждого воздушного шарика силен, пузырек способен оторвать частичку грязи от детали или изделия даже в самых недоступных для физического воздействия местах.

Главные детали прибора – емкость объемом от 0,5 до 30 литров и излучатель для ультразвуковой ванны, работающий в диапазоне 20–40 кГц. Он расположен под дном рабочей емкости и управляется электроникой. Принцип работы агрегата прост: заполните ванну водой, спиртом, другой активной химической жидкостью, погрузите в нее предмет, нуждающийся в очистке, включите излучатель всего на 2-3 минуты. Вы не поверите своим глазам: в результате колебаний ультразвука деталь станет чище новой.

Для чего нужна

Сфера применения ванны шире, чем можно себе представить. Ультразвуковые агрегаты большего размера используют на предприятиях для очистки крупных деталей, инструментов, заготовок. Существуют ванны с ультразвуком даже для стирки белья, мытья посуды, обработки овощей. Ультразвуковой излучатель встроен во многие модели современных стиральных машин. Бытовые ванны часто покупают, чтобы мыть детали, платы, форсунки и ювелирные изделия.

Для чистки форсунок

Форсунка – механизм, представляющий собой элементарный клапан, электромагнитный, который дозирует подачу и распыл топлива (он должен делать это максимально точно). Засоренные форсунки промыть сложно, но ультразвуковая ванночка справляется с этим заданием. При необходимости, инжектор с форсунками снимают и производят промывку волнами на щадящей частоте, повторяя процедуру несколько раз.

Для телефонов

Упавший в воду телефон можно спасти, промыв материнскую плату ультразвуком определенной частоты. Для такой процедуры в технических сервисах тоже используется бытовая отмывочная ванночка. Мастер извлечет плату, снимет с нее детали, которым вреден контакт с водой (камеру, динамик, микрофон), опустит внутрь ванны, зальет специальным раствором и включит прибор для работы в заданной частоте. Плата очистится пузырьками воздуха, функционирование телефона будет восстановлено.

Для промывки деталей

Использовать ультразвуковую ванночку можно для очистки оптики, металлических, иных твердых деталей от грязи, инородных компонентов, следов пайки или шлифовки. Применяют устройство для очистки узлов и деталей оргтехники (отлично подходит для промывки принтерных головок, увеличивает срок их эксплуатации). Очень ценят ванну с ультразвуком мастера ювелирного производства. Даже сильно загрязненные в процессе носки изделия становятся абсолютно чистыми через несколько минут обработки.

Преимущества

Ультразвуковой вариант очистки изделий может оказаться предпочтительнее механического. Иногда он становится единственной возможностью привести в порядок загрязненную деталь со следами коррозии. Вот основные преимущества использования ванны ультразвуковой:

• Обработка отмываемого предмета не занимает много времени.
• Не нужно прилагать физические усилия для механического удаления грязи и ржавчины.
• Отличный эффект достигается в самых труднодоступных местах (волны не знают преград).
• Ультразвук очищает предметы бережно, не оставляя царапин и других изъянов на поверхности.
• Процедура может заменить не только промывку, но и легкую полировку.

Как пользоваться

Очевидная, но крайне важная рекомендация: перед тем как пользоваться ультразвуковой ванной, обязательно прочитайте инструкцию к ней! Чтобы очистить деталь или изделие от грязи, следов коррозии, известкового налета используют водопроводную, колодезную, дистиллированную воду, спирт, мыльный раствор, некоторые виды растворителей. Во время работы ванны ясно слышен жужжащий звук, а на поверхности погруженных предметов появляется множество пузырьков. Ваши действия по обслуживанию агрегата просты:

• Открывайте крышку и наполняйте рабочую емкость выбранной жидкостью.
• Размещайте детали или изделия так, чтобы они были покрыты водой полностью.
• Проверяйте уровень жидкости, он не должен подниматься выше специальной отметки.
• Закрывайте крышку, подключайте прибор к источнику электрической энергии.
• Нажимайте кнопку «старт», в большинстве моделей ванночки стандартная продолжительность работы составит 180 секунд.
• При необходимости, включайте прибор снова. Для равномерной очистки детали внутри ванны нужно перевернуть.
• Если требуется, можно начать с увеличения времени или диапазона работы ультразвукового излучателя.
• Когда процесс завершен, отключайте ванну от сети, сливайте воду. Не забудьте просушить емкость, а затем отправить прибор на хранение.
• Относитесь к прибору бережно, ремонт ультразвуковой ванны – дело хлопотное и не всегда возможное.

Ультразвуковая ванна своими руками

Исходя из собственных потребностей, умелые мастера часто изготавливают ванночку-очиститель самостоятельно. На интернет-страницах своих блогов и видеоканалов они щедро делятся своими схемами и наработками. Обладая элементарными навыками работы с паяльником, вы можете изготовить самостоятельно плату – мозговой центр очистительного прибора, собрать по схеме электрическую цепь, включив в нее излучатель. Так вы получите ванну ультразвуковую, соответствующую вашим запросам. Вот что вам потребуется для этого:

• плата, изготовленная по проверенной схеме;
• легкая емкость из нержавейки (кастрюлька, мисочка, тазик) емкостью 0,5-1 л;
• подставка под емкость (можно использовать отрезок пластиковой канализационной трубы);
• блок питания мощностью 12 Вольт;
• ферритовый стержень;
• излучатель ультразвуковых волн;
• эпоксидный клей для монтажа излучателя.

Чтобы ультразвуковые волны проходили в емкость, приклеивайте излучатель к миске строго по центру, пользуясь для этого эпоксидным клеем. Ферритовый стержень нужен для изготовления дросселя. Намотайте на него два десятка витков медной проволоки (толщина 1 мм). По схеме соберите электронную и электрическую часть прибора. Установите конструкцию на подставку, укрепив электронную "начинку" внутри. Протестируйте самодельную ванночку с помощью фольги от шоколада. Под действием ультразвука фольга в ванне разрушается буквально на глазах.

Жидкость для ультразвуковой ванны

Дистиллированная вода – лучшая жидкость для щадящей обработки предметов. Но при наличии сильных загрязнений, или когда нужен быстрый результат, в ход идут активные добавки и даже агрессивные химические соединения. Для очистки серебра, золота, оптики в воду добавляют до 10% средства для мытья окон. Платы телефонов, побывавших в воде, «купают» в этиловом спирте или бензине «калоша». У каждого мастера свой излюбленный рецепт, любой вариант – предмет споров и личных предпочтений.

Важно понимать, хоть горючие жидкости и используются в ваннах ультразвуковых, они несут в себе опасность. При работе ультразвукового излучателя агрегат может иметь небезопасную температуру, а пары растворителей, бензина, спирта, при работе без вытяжки, концентрируются возле горячего прибора. Поэтому производителями категорически не рекомендуется брать горючие смеси в качестве рабочего раствора. Это правило очень часто нарушается мастерами. Будьте осторожны!

Ремонт

Неработающую ванну разберите, проверьте контакты и соединения, прозвоните детали. Если вышел из строя ультразвуковой излучатель, его нужно заменить. В этом случае цена ремонта может быть сопоставима с покупкой нового прибора. Если ванна ультразвуковая на гарантии, корпус вскрывать нельзя, ищите гарантийную мастерскую, производящую приборы данного бренда, и доверьте ремонт профессионалам.

Как выбрать ультразвуковую ванну

Если самодельные приборы вам не по душе, и вы решили купить ультразвуковую ванну для домашнего пользования, вам предстоит сделать важный выбор. В каталогах интернет-магазинов можно найти десятки агрегатов разного объема, мощности, стоимости. Прежде чем заказать отмывочную ванну, определитесь, какого объема она должна быть. Если вам предстоит обрабатывать небольшие предметы, мелкие детали, платы, объема до одного литра вполне хватит. Для автомобильных форсунок, медицинских инструментов, деталей и узлов большего размера емкость должна быть 1,5-2 л.

Материал рабочей емкости прибора – нержавеющая сталь. Только он позволяет ультразвуковым волнам беспрепятственно входить в жидкость и воздействовать на очищаемый объект. Лучше взять агрегат с более глубокой чашей, чем с мелкой, но широкой. Однако учитывайте размеры предметов, которые будут отмываться. Они должны погружаться в ванну целиком. Емкость не по размеру может требовать большего количества жидкости, что неэкономно.

В настоящее время для очистки различных деталей от загрязнений используется такое инновационное устройство, как ультразвуковая ванна. Она является многофункциональной и способна существенно облегчить не только бытовые, но и промышленные процедуры.

Подобную ванну можно приобрести в магазине или соорудить самостоятельно. Но важно заблаговременно учитывать все нюансы и особенности такого устройства, чтобы результат его приобретения или создания был действительно выгодным.

Что это такое?

Ультразвуковая ванная представляет собой емкость, при работе которой происходит задействование ультразвука. Ультразвук не воспринимается на слух человеком, но он способен бороться с загрязнениями на различных деталях. В данном устройстве образуются пузырьки воздуха, благодаря ультразвуковым волнам. Они сталкиваются друг с другом, в результате чего происходит небольшой удар, силы которого достаточно для выталкивания грязи с поверхности обрабатываемых деталей.

Конструкция подобного типа может иметь различный объем в зависимости от того, для очищения каких предметов ею будут пользоваться. Объем может варьироваться в диапазоне от 0,5 до 30 литров.

Принцип работы

Чтобы правильно использовать ультразвуковую ванну, необходимо понимать принцип работы данного устройства. Ванна заполняется особой жидкостью для очистки, в состав которой входит спирт, компонент с другой активной жидкостью химического происхождения и вода.

Предмет, который необходимо очистить, нужно погрузить в емкость с жидкостью и оставить на 2-3 минуты (время может увеличиваться в случае применения ванны для очистки более сложных загрязнений).

Чаще всего устройство такого типа изготавливается из нержавеющей стали. Оно состоит из трех базовых комплектующих, которые осуществляют основную работу прибора.

• Излучатель. Его функция – осуществление процесса преобразования электроколебаний, которые создает ультразвук. Данные колебания становятся механическими и передаются через стенки ванной в жидкость, находящуюся в емкости.
• Для появления вибрации в конструкции имеется генератор.
• Нагревательный элемент отвечает за постоянную температуру жидкости в устройстве. Обычно температура равно 70 градусам. Данная деталь входит не во все разновидности ультразвуковых ванн. Но устройства, в которых он имеется, более эффективны, чем обычные.

Для чего нужна?

Ультразвуковые ванны используются для очистки множества различных приборов и инструментов. Сфера их применения включает в себя машиностроение, медицину, косметологию, электронику. Это всего лишь малый список вариантов использования технологии ультразвука для очистки. Наиболее популярны следующие варианты применения подобных ванн.

Чистка форсунок

Периодически владельцам авто необходимо проводить очистку некоторых деталей машины для более эффективной работы двигателя и предотвращения появления неисправностей. Одними из таких деталей являются форсунки. Наиболее эффективно очистка подобных элементов происходит именно в ультразвуковой ванне. Но подобную процедуру, в основном, осуществляют на станциях технического обслуживания и берут за нее достаточно большую сумму.

Чтобы избежать лишних расходов, можно самостоятельно соорудить ультразвуковое устройство для очищения форсунок.

Для телефонов

Другой популярной сферой применения ультразвуковой очистки является электроника. С помощью подобного агрегата можно идеально очистить детали телефонов, ноутбуков, планшетов в процессе ремонта. С помощью подручных средств сложно избавить мелкие детали от частиц пыли в труднодоступных участках, поэтому ультразвуковая ванна станет идеальным помощником в этом процессе.

Промывка деталей

Часто подобную технологию ультразвука используют в сфере автомобилестроения. С ее помощью осуществляют очистку крупных деталей машины. Когда эти детали загрязняются после полировки и шлифовки, их часто очищают в ультразвуковых ванных большого объема.

Медицина и косметология

Оборудование, работающее с помощью ультразвуковой технологии, незаменимо в сферах, где периодически необходимо чистить мелкие приборы и инструменты. В процессе создания маникюра в подобных ваннах очищаются различные насадки. В стоматологии этот прибор используется для придания чистоты инструментам.

Ювелирные изделия

При создании ювелирных украшений ультразвуковая ванна – незаменимый элемент. С его помощью можно легко удалить налет на золоте и серебре. На эту процедуру уходит всего около 30 минут времени. В большинстве ювелирных мастерских имеются самодельные подобные агрегаты.

Монеты

Налет бывает не только на украшениях, но и на монетах. Нумизматы пользуются ультразвуковой ванной, чтобы очистить монеты от загрязнений.

Химическая сфера

Для того чтобы влиять на скорость некоторых реакций, необходимо воздействие ультразвука. Именно в таких случаях и прибегают к использованию подобной ванной.

Полиграфия

В сфере печати необходима очистка различных деталей картриджей и других печатных принадлежностей. Наиболее эффективно эту процедуру можно проводить, используя ультразвук.

Таким образом, ванна, очищающая ультразвуковыми волнами, является весьма полезным инструментом не только в быту, но и в сфере промышленности и услуг.

Преимущества и недостатки

Ванная, очищающая ультразвуком, имеет ряд ярко выраженных достоинств.

• Подобный метод очистки позволяет экономить время. В среднем, уходит менее 5 минут на полную очистку различных деталей.
• Волны ультразвука очищают детали даже в труднодоступных местах. Особенно этот нюанс актуален при очистке элементов сложной формы.
• Подобная технология очистки не предполагает механическое воздействие на вещи. На их поверхности не появляются царапины или следы деформации.
• Для очищения не нужно прилагать собственных физических усилий. Даже большое количество деталей вы легко очистите в один или два этапа, попросту загрузив необходимый материал в ванну и нажав кнопку.
• Иногда очистка подразумевает не только удаление загрязнений, но и полировку вещей, что дополнительно преображает их внешний вид.

Из недостатков данной продукции можно выделить несколько характеристик.

• Трудность поиска. В нашей стране покупка ультразвуковых ванн распространена не очень широко. Поэтому иногда придется потратить много времени, чтобы найти отзывы и рекомендации обо всех типах данной продукции.
• Некоторые модели имеют весьма высокую цену , которая варьируется в диапазоне от 20 000 до 40 000 рублей. Но во многих случаях, особенно в промышленной сфере, полезно сделать такое вложение, потому что результат использования ультразвуковой ванны оправдает потраченную на приобретение сумму.

Модели

Для многих потребителей, в особенности тех, кто впервые решил приобрести ультразвуковую ванну, выбор данного типа продукции представляет сложность. Она представлена разными фирмами. Каждый производитель имеет свои особенности, которые нужно учитывать при выборе.

Наиболее популярными являются несколько российских фирм:

• «Сапфир» (применяется для очистки любых материалов);
• различные модели «Град» (используются в основном для промышленных сфер);
• продукция фирмы «Галс» представлена изделиями из нержавеющей стали, которые отлично очищают труднодоступные места;
• «УЗВ Рэлтек» популярна для использования в сфере стоматологии;
• ванны китайского производства Skymen имеют преимущество в виде демократичных цен;
• «УльтраЭст» – для изготовления корпуса ванн данной фирмы используется пластик, также модели оснащены таймером в 3 минуты.

Среди зарубежных производителей можно выделить:

• чешскую фирму «Тритон», которая знаменита моделями из коллекции «Ультра», например, ванной «Тритон Ультра-150»;
• Elmasonic – немецкий производитель, представляет большое разнообразие моек, очищающих с помощью ультразвука, в различном исполнении и для разнообразных деталей;
• немецкая фирма Elma также пользуется огромной популярностью во всем мире, модели данной компании основаны на наличии в составе высокочувствительных компонентов, обеспечивающих высокое качество очистки различных материалов.

Какую жидкость выбрать?

Чтобы процедура очистки различных загрязнений проходила эффективно, необходимо правильно подобрать жидкость, которую требуется налить в ванну. Ее выбор во многом определяется типом загрязнений и материалом, из которого сделан предмет.

Существует ряд специальных средств, использование которых рекомендуют очень многие производители. К таким растворам, например, относятся Solins-us или Zestron FA+. Но помимо данных специализированных растворов, пользователи заливают в ультразвуковую ванну и другие компоненты, многие из которых всегда можно найти под рукой.

Для очистки металлов и полимеров от всяческого рода грязи используется бензин, средства для мытья окон на спиртовой основе, дистиллированная вода. Для полимерных материалов также применяется ацетон.

Когда на металлических предметах скопился известковый налет, от него можно избавиться, растворив «Антинакипин» в воде. Отмывочная жидкость для ржавчины представляет собой концентрат ортофосфорной кислоты в воде. Для очистки электронных плат иногда используется этиловый спирт.

Чтобы правильно осуществлять процедуры очистки с помощью ультразвуковой ванны, обязательно воспользуйтесь рядом полезных рекомендаций.

• Следите, чтобы жидкость заполняла хотя бы 2/3 устройства. Его нельзя включать заполненным наполовину или пустым. Это приведет к увеличению напряжения в генераторе и поломке прибора.
• Поскольку модели с подогревом довольно сильно нагреваются в процессе использования, не рекомендуется в качестве очищающей жидкости применять бензин, ацетон и другие легковозгорающиеся материалы. Их использование допустимо только в случае, если устанавливается небольшая длительность работы устройства. За это время прибор не успеет сильно нагреться.
• Внимательно изучайте технические характеристики прибора с ультрафиолетовым излечением. Поскольку возможности проверить его в месте покупки не будет, не исключена вероятность брака или продажи некачественного товара. Поэтому обратите внимание на цену: если она слишком занижена, то лучше воздержаться от подобной покупки.
• В основе работы излучателя лежит принцип импульсивной подачи. Поэтому при использовании ванной внимательно следите за стабильностью условий.

• Если в устройство встроен насос, то раствор в него поступает быстрее.
• Учитывайте, что подобные агрегаты могут иметь различные габариты. Если небольшие настольные конструкции можно разместить без проблем, то для более крупных моделей понадобится выделить место. При выборе места следите за тем, чтобы рядом не было источников пламени, поскольку многие растворы для очистки моментально загораются при контакте с огнем.

Как сделать самостоятельно?

Многие полагают, что самостоятельное создание подобия ультразвуковой ванны принесет не менее эффективный результат и при этом позволит сэкономить значительную сумму денег. Поэтому существует особая технология создания подобного устройства своими руками. Для воплощения идеи в жизнь понадобятся следующие инструменты:

• легкая ванночка из нержавеющей стали (ее объем должен быть менее литра);
• отрезок из пластика (например, пластиковая труба), из которого будет создаваться подставка;
• блок питания 12В;
• в качестве ферритового стержня может быть использована интегрированная антенна из радиоприемника;
• мягкая проволока из меди диаметром в 1,5 мм;

Алгоритм действий.

• Прежде всего, нужно создать дроссель. Это делается путем наматывания проволоки на ферритовый стержень. Витки должны располагаться равномерно, вплотную друг к другу.
• Далее следует создать дроссель по питанию. Допустимо использовать готовый дроссель из старого блока питания компьютера.
• На дно металлической емкости необходимо приклеить излучатель ультразвука. Он должен располагаться строго по центру дна.
• Паять плату и собирать цепь необходимо с опорой на монтажную схему.
• Трансформатор следует подключить к обмотке на 5 В.

Очистить предметы от ржавчины, грязи, налета поможет ультразвуковая ванна, изготовить которую можно своими руками. Для этого необходимо иметь определенное количество материалов и строго следовать правилам технологии изготовления прибора. Это достаточно простое устройство, позволяющее быстро и эффективно избавится от загрязнений на различных деталях, узлах и инструментах. Применяется прибор для изделий, чистка которых механическим способом категорически запрещается.

Что такое ультразвуковая ванна? Типы загрязнений

Ультразвуковая ванна представляет собой емкость, изготовленную из легированной стали, стандартного объема в 2 литра, что позволяет поместить туда единовременно несколько предметов небольшого размера. Для работы в условиях промышленного масштаба применяют ванны на 10 и 15 литров.

В основе работы устройства лежит воздействие на детали ультразвуком, частота колебаний которого превышает 18 кГц. После включения механизма жидкость, наливаемая в емкость, под действием генерации наполняется большим количеством пузырьков. Образовавшиеся молекулярные шарики воздуха плотно обволакивают погруженное изделие, притягивают грязь, лопаются под давлением. Использование такой технологии позволяет очистить самые недоступные для ручной обработки места. При этом не повреждается целостность поверхности и конструкции в целом.

Эффективно применение ультразвуковых ванн для удаления:

• пленочных материалов;
• защитных покрытий;
• твердых налетов (нагаров, окислений, абразивных частиц).

При попадании в емкость любой элемент, покрытый плотным слоем коррозии, легко очищается от ржавчины.

В конструкцию ультразвуковых устройств входит три элемента. Излучатель является основным механизмом. Он преображает электрические колебания тока в механические, которые при попадании в жидкость воздействуют через стенки емкости на очищаемое изделие.

Излучатель работает в системе импульсной подачи, очень важно в перерывах между толчками следить за стабильностью условий. Весь проходящий процесс полностью контролируется. В зависимости от сложности загрязнения есть возможность установить нужное время, частоту и степень воздействия.

Качественная обработка деталей также зависит от исправности функционирования:

• генератора частот – выступающего в качестве источника появления вибрации;
• нагревательного элемента – поддерживающего постоянную температуру жидкости в 70 градусов.

Некоторые конструкции не предусматривают наличия последнего структурного компонента.

Область применения ультразвуковых ванн

Ультразвуковые ванные получили широкое применение во многих областях промышленности. Востребованность устройств обусловлена получением более действенного результата по сравнению с традиционными методами очистки.

Приборы активно эксплуатируются в следующих сферах:

• медицине – для стерилизации хирургических и лабораторных инструментов;
• ювелирном производстве – для очищения драгоценных металлов, потерявших привлекательность внешнего вида;
• типографии и ремонте оргтехники – для промывки струйных элементов и печатных головок принтеров, плоттеров, МФУ;
• машиностроении – для удаления загрязнений с крупногабаритных деталей и узлов;
• химической промышленности – для ускорения реакционных процессов, при смешивании жидких растворов.

Сотрудники автосервисов используют ультразвуковую ванну при промывке инжекторов, карбюраторов, фильтров, форсунок. При ремонте компьютерной техники и мобильных телефонов такие приборы зарекомендовали себя как наиболее эффективные механизмы. Их применяют для удаления флюсовых наростов с мельчайших деталей. Целесообразно удалять налет со всех видов смесителей для ванной , металлических креплений к ним.

Преимущества применения

Если сравнивать с другими устройствами, схема ультразвуковой ванны, которая может быть составлена при условии знания базовых азов физики и электроники, имеет ряд преимуществ. Прибор достаточно прост в эксплуатации, для работы требуется просто наполнить емкость специальной жидкостью и можно начать процесс очистки.

Качественный эффект достигается за счет:

• высокой степени устранения загрязнений даже в труднодоступных местах;
• хороших показателей производительности – результат достигается через 2-3 мин нахождения детали в емкости;
• отсутствия любых повреждений поверхностей по окончании процесса.

Очищение всех предметов осуществляется мягкими жидкими средствами, не имеющими в составе абразивных и агрессивных веществ. Поэтому целостность деталей остается невредимой.

Критерии выбора

Перед покупкой ультразвуковой ванны необходимо определиться с целями использования устройства. От этого будет зависеть не только объем емкости, но и цена прибора. Самые дорогие варианты для обработки крупных деталей могут быть оснащены системами автоматики и сенсорным управлением.

При выборе подходящего по функциям и характеристикам механизма следует учитывать наличие в конструкции нагревательного прибора. Он помогает достичь более качественного результата. При этом если в состав жидкости входит дезинфицирующие компоненты, необходимости в постоянной поддержке и нагревании температурных показателей нет. Также важно понять, каков будет размер изделий, требующих обработки. Чем крупнее элементы, тем больше должна быть емкость ванны.

Для удобства пользования можно приобрести ультразвуковой прибор, оснащенный таймером. Стоит такой вариант немного дороже, но позволяет контролировать и задавать определенное время на выполнении процедуры.

Стоит отметить: в процессе эксплуатации специалисты рекомендуют использовать специальные корзины, стаканы. При погружении это обеспечит надежную защиту емкости от механических повреждений.

Материалы для изготовления ультразвуковой ванны своими руками

Ультразвуковую ванну можно купить или собрать своими руками. Чтобы самостоятельно сконструировать устройство для очистки, необходимо определиться со списком материалов и тщательно изучить технологию изготовления, которая показана на многих видео в интернете. Для монтажа устройства понадобятся:

• емкость или любой каркас из нержавеющей стали, служащий основой для погружения изделий;
• небольшая трубка из прочной пластмассы или стекла;
• нанос для подачи жидкости в тару;
• магнит круглой формы (можно снять со старых динамиков);
• катушка со стержнем из феррита;
• керамический или фарфоровый сосуд;
• трансформатор импульсного типа.

Также необходима жидкость для ультразвуковой ванны, которая в дальнейшем будет использоваться.

Технология изготовления

При наличии всех деталей и материалов можно приступать к процессу изготовления. Работа начинается с наматывания катушки на стеклянную или пластмассовую трубку. При этом ферритовый стержень должен свободно свисать, его не требуется жестко фиксировать. К концу стрежня крепится магнит. В результате работы получается конструкция магнитострикционного преобразователя или излучателя.

На дне керамического или фарфорового сосуда сверлятся отверстия. Они необходимы для вставки заранее изготовленного излучателя. После этого сосуд фиксируется в емкости. Далее необходимо прикрепить трубы для подачи и слива жидкости.

Стоит отметить: раствор для ультразвуковых ванн поступает лучше и быстрее при наличии встроенного насоса.

Импульсный трансформатор обеспечивает более эффективное функционирование прибора за счет поднятия напряжения. Прибор можно достать из старого телевизора или компьютера.

После сборки приступают к экспериментальному запуску устройства. В случае обнаружения неисправности могут быть устранены сразу. При этом нужно учитывать следующие правила:

• перед запуском осуществить внешний осмотр прибора;
• нельзя работать с агрегатом при отсутствии жидкости – это может привести к разрыву стрежня на куски;
• запрещено трогать руками изделия, находящие в сосуде в процессе очищения.

Ультразвук требует крайне осторожно обращения при соблюдении правил электрической и пожарной безопасности.

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 :

1. Наполнение емкости жидкостью для очистки.
2. Детали или изделия помещают в специальную корзину, а далее ее опускают в мойку.
3. Подключают ванну или мойку к сети.
4. Кавитационная эрозия воздействует на очищаемый объект.
5. 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 :

1. Стоимость оборудования мала по сравнению с другими методами очистки.
2. 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.
3. В уз мойке можно чистить все что угодно – от овощей и фруктов до плат и ГБЦ (или инструмента).
4. 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 .
5. Можно использовать в лабораториях и промышленности для исследований или ускорения смешивания двух или более жидкостей, других задач.
6. Сокращает время на чистку, что ведет к экономии денег и электроэнергии.
7. Благодаря экономическому эффекту – повышается КПД всего предприятия.
8. Позволяет дезинфицировать изделия.
9. Повышает степень автоматизации работ.
10. Мойка относится бережно к очищаемым объектам и не портит их.
11. Удаляет грязь из мест, куда невозможно подлезть.
12. Физический контакт Ваших рук с раствором и деталью отсутствует, что повышает безопасность обработки.
13. 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.
14. 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 .

На протяжении всего развития человечества регулярно появлялись те или иные изобретения, призванные упростить и улучшить жизнь людей. Технический прогресс никогда не стоит на месте, поэтому развитие научной сферы - процесс вполне естественный и закономерный.

Не так давно популярность среди потребителей приобрело такое устройство, как ультразвуковая ванна. Своими руками создать этот механизм может практически любой хозяин, важно лишь иметь в наличии определенный список материалов и четко следовать технологии изготовления. Используется это изделие в основном для того, чтобы очистить те или иные предметы, при этом в основе работы лежат не стандартные методы, а применение такого сравнительно нового явления, как ультразвук. Поэтому о том, что собой представляет ванна ультразвуковой очистки, и как она функционирует, далее и пойдет речь.

Принцип работы

Из названия этого прибора становится понятно, что лежит в основе его функционирования. Ультразвук представляет собой своеобразные колебания, частота которых превышает показатель в 18 кГц. Жидкость, которая находится в такой ванне, наполнена большим количеством пузырьков, которые под влиянием высокого давления лопаются, создавая эффект, именуемый кавитацией.

Принцип работы является следующим: внутрь резервуара с раствором погружается предмет, требующий очистки. После запуска прибора пузырьки, лопаясь, воздействуют на загрязненный механизм и удаляют с него налет. Такой способ позволяет избавиться от грязи даже в самых недоступных для ручной обработки частях изделия, не нарушая его структурной целостности.

Из чего состоит ванна ультразвуковой очистки?

Внешне этот прибор представляет собой не очень большую около 1 л (встречаются образцы и более крупного размера, вмещающие в себя 5, 10 и больше литров), изготовленную, как правило, из нержавеющей стали. Такого вполне хватает для того, чтобы обработать самые разные устройства и механизмы.

В конструкцию подобного изделия входит 3 основных элемента:

1. Излучатель, основное назначение которого - преобразовывать электрические колебания, создаваемые ультразвуком, в механические, которые впоследствии передаются в жидкость ванны через ее стенки.
2. Генератор, служащий источником появления вибрации.
3. Нагревательный элемент. Его главная функция - сделать так, чтобы жидкость для ультразвуковой ванны имела постоянную температуру, равную 70°C. Стоит отметить, что иногда в конструкцию прибора такой структурный компонент может и не входить, однако его наличие однозначно способствует более качественной очистке.

Сфера применения ультразвуковых ванн

Такой метод удаления грязи является гораздо более действенным по сравнению с традиционными вариантами. Для очищения самых разных по своему назначению изделий ультразвуковая ванна активно эксплуатируется во многих сферах:

• в медицине ее использование позволяет тщательно стерилизовать хирургические и лабораторные инструменты;
• в машиностроительной сфере ванна ультразвуковая играет роль агрегата, удаляющего загрязнения с труб и иных крупных деталей уже после их полировки и шлифовки;
• широко применяются эти приборы и в ювелирном деле, когда периодически возникает необходимость очистки утративших презентабельный вид драгоценностей;
• работники типографии используют ультразвуковую ванну в первую очередь для промывки структурных частей принтеров и иных устройств, отвечающих за печать;
• очистить кремниевые и кварцевые пластины, составляющие основу электронного производства, также помогает применение этого многофункционального прибора;
• автолюбители не понаслышке знают о необходимости чистки структурных компонентов транспортного средства, таких как форсунки, фильтры, инжекторы и пр.

Главные достоинства ультразвуковых ванн

Если сравнивать такую систему с другими приборами, то нельзя не отметить ряд ее неоспоримых преимуществ, среди которых:

1. Ванна ультразвуковая - очень простое в эксплуатации изделие. Для ее функционирования требуется лишь наполнить емкость необходимым раствором, и процесс очистки можно начинать.
2. Любые загрязнения даже в самых труднодоступных частях того или иного предмета с ее помощью можно удалить без каких-либо проблем.
3. Высокие показатели производительности работы. Идеального результата очистки вещи можно достигнуть, всего лишь за 2-3 минуты подержав ее внутри ванны.
4. После окончания процедуры на поверхности изделия не появится никаких механических повреждений, так как его обработка проходит без применения каких бы то ни было агрессивных средств.

Основные критерии выбора

Для того чтобы приобретенная ультразвуковая ванна работала максимально эффективно, требуется ознакомиться с некоторыми факторами, влияющими на качество ее работы.

Как уже говорилось ранее, наличие в ее конструкции приветствуется, так как время очистки в этом случае значительно уменьшается, а положительный результат более очевиден. Однако стоит отметить, что в том случае, если жидкость для ультразвуковой ванны содержит в себе дезинфицирующий раствор, то использовать дополнительную энергию для повышения температуры нет необходимости.

Кроме того, важно сразу определиться с тем, какие предметы будут подлежать очистке, так как емкость прибора должна соответствовать объему погружаемых в него изделий.

Далее следует сказать несколько слов о том, как изготовить подобное устройство для удаления грязи с автомобильных форсунок. Именно эти части транспортного средства чаще всего требуют очистки, поэтому специфику работы и требуется описать более подробно.

Материалы для изготовления ультразвуковой ванны для форсунок

Каждый автовладелец знает, что для стабильной работы двигателя очень важно содержать все его компоненты в порядке. Когда для применяется ванна ультразвуковая, можно с уверенностью говорить о безопасности эксплуатации транспортного средства. Однако такая работа, выполняемая на какой-либо станции технического обслуживания, будет стоить весьма недешево. Поэтому следует разобраться с тем, чтоб собой представляют ультразвуковые ванны для форсунок, чтобы изготовить такой прибор самостоятельно.

Но для начала следует определиться со списком материалов, требуемых для собственноручного монтажа. К ним относятся:

• Емкость, которая будет служить основой. Ей может выступать любой не слишком большой тазик.
• Стиральная машина с функцией ультразвука. Приобрести такое устройство можно практически в любом магазине бытовых принадлежностей.
• Самый простой стиральный порошок, не имеющий примесей и дополнительных свойств наподобие отбеливающего эффекта.
• Горячая вода.
• При наличии - специальный спрей для очистки форсунок. Однако вполне можно обойтись и без него.

Самостоятельное изготовление ультразвуковой ванны для форсунок

Процесс создания такого агрегата не несет в себе никакой сложности. Для начала следует взять чистый тазик и набрать в него горячей воды, в которой впоследствии нужно развести стиральный порошок примерно в той же пропорции, как и для стирки. После этого в жидкость следует погрузить форсунки, которые требуется очистить, и опустить Время ее работы - около 30 минут. При этом важно помнить, что воду в тазике следует менять до тех пор, пока во время работы аппарата полностью не пропадет запах бензина.

После того как неприятный аромат больше не будет ощущаться, форсунки следует расположить непосредственно по центру устройства, что позволит ускорить процесс их очистки. 6 часов - это стандартное время, на протяжении которого должна работать ванна. позволит полностью удалить грязь и остатки масла с деталей автомобиля. Кроме того, такой вариант очистки даст возможность хозяину сэкономить значительную часть финансовых средств.

Набор материалов для монтажа ультразвуковой ванны

Для того чтобы сконструировать подобное устройство собственноручно, важно правильно понимать принцип его работы, иначе сложные манипуляции не приведут ни к чему хорошему. Изучив особенности функционирования такого механизма, как ультразвуковая ванна, своими руками его можно собрать, имея в наличии следующий список материалов:

• трубка из пластмассы или стекла;
• магнит круглой формы (такую деталь вполне можно найти во многих старых динамиках);
• катушка;
• жидкость, предназначенная для ультразвуковой ванны;
• фарфоровая емкость;
• трансформатор на импульсной основе;
• насос;
• стальной каркас.

После того как все детали будут подготовлены, можно начинать сборку.

Процесс изготовления ванны ультразвуковой очистки

Как уже говорилось ранее, подобные работы должны проходить в четком соответствии с заранее заготовленным планом, чтобы конечный результат был положительным. Понять устройство самодельного прибора поможет схема ультразвуковой ванны, которая отображена ниже.

Начинается процесс монтажа с того, что катушку необходимо намотать на приготовленную пластмассовую или стеклянную трубку. На оставшийся участок стержня следует поместить магнит. Полученное устройство представляет собой не что иное, как преобразователь, именуемый магнитострикционным.

Все следующие действия должны проходить по следующему алгоритму:

1. В каркасе из стали следует установить фарфоровый сосуд.
2. После этого днище этой детали следует оборудовать отверстием, куда и должен быть помещен уже изготовленный преобразователь.
3. Затем в конструкции сосуда требуется соорудить патрубки. Эти элементы предназначены для того, чтобы сквозь них жидкость поступала внутрь и впоследствии сливалась. В том случае, если планируется конструировать ванну большого размера, нелишним будет позаботиться о монтаже насоса, ускоряющего подачу раствора.
4. По окончании монтажа устанавливается импульсивный трансформатор, основная функция которого - повышение напряжения. Для этих целей подойдет любой механизм подобного рода, взятый из телевизора или компьютера.

Завершается работа проверкой функционирования ультразвуковой ванны. Если процесс сборки был выполнен правильно, то эксплуатация такого прибора позволит сэкономить значительную часть бюджета и даст возможность тщательно и качественно очистить все необходимые детали.