Tais atvejais, kai valant įrankį yra sunkiai pasiekiamų vietų, kurių negalima valyti mechaniniu būdu, naudojama ultragarsinė vonelė. Proceso esmė tokia: kai aukšto dažnio garso bangos sklinda per skystą terpę, joje susidaro mikroburbuliukai, kurie tuoj pat suyra ir sukuria smūginę apkrovą. Šis reiškinys vadinamas kavitacija. Kietosios medžiagos (valomos dalies) ir skysčio (darbinės terpės) sąsajoje aktyviai susidaro burbuliukai, kurie naudojami gaminių paviršiui valyti. Tačiau reikia pažymėti, kad netinkamai valdomas kavitacijos procesas gali būti neefektyvus
Pasirenkant ultragarsinio valymo režimą, reikia atsižvelgti į šiuos veiksnius
- Teršalų atsparumas kavitacijai – šis terminas reiškia teršalų (tepalų nuosėdų, dažų, oksidų, apnašų ir kt.) atsparumą mikrodūžiams;
- Ryšio tarp nešvarumų ir valomo paviršiaus stiprumas – pavyzdžiui, dangos sluoksnių sukibimas, druskų nuosėdos, oksidų plėvelės po terminio apdorojimo ir pan;
- Teršalų cheminio poveikio su valymo skysčiu laipsnis – alyvos plėvelės tirpinimas, riebalų saponifikavimas, paviršiaus teršalų emulsinimas.
Kitas svarbus dalykas renkantis ultragarsinio valymo būdą – pasirinkti valymo skystį, pasižymintį reikiamomis savybėmis. Nerekomenduojama naudoti skysčio, kuris labiau reaguoja su gaminio medžiaga nei su nešvarumais. Ultragarsines vonias taip pat naudokite tais atvejais, kai detalės medžiaga mažiau atspari kavitacijai nei nešvarumai. Priešingu atveju pirmiausia bus sunaikintas valomas gaminys.
Ultragarsinės vonios ir valymo sąlygų pasirinkimas
Garo elastingumas
Kavitacijos intensyvumas priklauso nuo susidariusių burbuliukų garų elastingumo. Pavyzdžiui, organiniuose tirpikliuose garų elastingumas yra didesnis nei vandeniniuose tirpaluose. Todėl ultragarsiniam valymui tikslinga naudoti vandenį. Tačiau būna atvejų, kai reikia švelnaus valymo. Pavyzdžiui, elektronikos srityje – radijo komponentams valyti, kad nebūtų pažeistos miniatiūrinės jungtys.
Plovimo skysčio klampumas
Esant mažam ultragarso poveikio intensyvumui, klampus skystis sumažina valymo poveikį, nes padidėja ultragarso energijos nuostoliai. Tačiau jei ultragarso laukas yra stiprus, skysčio klampumas kavitaciją veikia taip pat, kaip ir padidėjęs slėgis. Jis neleidžia burbuliukui padidėti po susidarymo ir sutrumpina laiką iki suirimo. Tai padidina mikroįtakos galią.
Paviršiaus įtempimas
Paviršiaus įtempimo jėgos didina burbulo suirimo greitį. Viena vertus, tai padidina kavitacijos galią, tačiau, kita vertus, padidėjus paviršiaus įtempimo jėgoms, padidėja kavitacijos slenkstis ir sumažėja susidarančių burbuliukų skaičius. Be to, sutrinka drėkinimo procesas. Tai ypač neigiamai veikia valant detales su mikroporomis ir vidinėmis ertmėmis. Paviršiaus įtempimui sumažinti į tirpalą dedama paviršinio aktyvumo medžiagų. Padidėja drėkinamumas ir pagerėja alyvos plėvelių tirpimas.
Tirpiklio sudėtis
Pagrindiniai reikalavimai, keliami ultragarsiniams valymo tirpalams, yra šie.
- mažos išlaidos;
- geras tirpumas;;
- netoksiškumas;
- sprogimo ir gaisro sauga;
- regeneracijos galimybė;
- temperatūros diapazonas.
Manoma, kad optimali plovimo skysčio vandeninių tirpalų temperatūra yra +40-50 °C. Žemesnė temperatūra sumažins tirpalo aktyvumą, o aukštesnė temperatūra padidins garų slėgį. Tai lemia silpnesnę kavitaciją. Organiniai tirpikliai atšaldomi iki +15-20 °C, kad sumažėtų garų burbuliukų elastingumas.
Apdorojimas ultragarsu
Įprastas ultragarso poveikio dažnis valant yra 18-44 kHz. Dėl didesnio dažnio burbulas suyra nepilnai, todėl gerokai sumažėja kavitacijos efektas ir padidėja garso energijos nuostoliai. Sumažinus dažnį, padidėja triukšmas.
Padidinus ultragarso intensyvumą, burbulas gali tapti pulsuojančiu burbulu. Esant mažam intensyvumui kavitacijos galia ir visų lydinčių procesų efektyvumas sumažėja.
Komentuoti