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.

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 .

Ультразвуковая ванна — довольно полезная вещь в хозяйстве. Она поможет очистить различные предметы от грязи, налета или ржавчины. Еще несколько лет назад очистка предметов ультразвуком считалась фантастикой либо чем-то нереальным. Сегодня же — это эффективный способ.

Такую ванночку можно изготовить самостоятельно, используя подручные материалы.

Что такое ультразвуковая ванна?

Такой прибор можно приобрести за небольшие деньги в китайских магазинах. Но многие мастера не доверяют их качеству и пробуют собирать такие ванночки своими руками .

Ведь практически в каждой ювелирной мастерской либо в мастерской, где ремонтируют мобильные телефоны, есть такая ультразвуковая ванна. По сравнению с механическими способами очищения, ультразвуковой метод имеет ряд преимуществ:

• удаляет загрязнения в труднодоступных участках, это особенно полезно для украшений со сложными узорами и печатных плат;
• скорость чистки — вся грязь удаляется быстро и мастеру не нужно что-то дополнительно отмывать вручную и тратить на это время;
• после чистки механические повреждения отсутствуют.

Для каких приборов и вещей можно использовать ультразвуковую ванну?

• для реставрации и создания, ремонта ювелирных изделий;
• в мастерских, где ремонтируют электрические приборы и схемы этих приборов;
• в медицинских учреждениях и химических лабораториях, где нужно тщательно очищать рабочий инструмент;
• в мастерских, где ремонтируют автотранспортные средства и схемы;
• в часовых мастерских, где есть необходимость тщательно и безопасно очищать мелкие детали.

Как пользоваться ультразвуковой ванной?

Представленное устройство работает по схеме кавитации давления звука , которые образуются под прямым воздействием ультразвука. Получается, что в жидкости появляется большое количество пузырьков и при их лопании получается эффект давления звуком.

В жидкой среде ультразвуковые волны распространяются так же хорошо, как и в воздухе. Получается, что каждый пузырь, который лопается, создает эффект микровзрыва. Когда пузырьков много, а соответственно много взрывов в ванночке создается давление, которого достаточно для отшелушивания частиц грязи или ржавчины.

Виды ультразвуковых ванн и схемы очистки загрязнений

1. Промышленные УЗ-ванны — в первую очередь они отличаются своими габаритами. Рабочий объем таких ванн может превышать 10 литров. Минимальный объем промышленной ванны — 4 литра. Почти все устройства оснащены дополнительными функциями, такими как подогрев жидкости, таймером, качественными форсунками, дополнительными настройками для глубокой очистки устройств.
2. Портативные ультразвуковые ванны — небольшие устройства, с емкостью меньше одного литра. Используют для чистки мелких деталей в домашних условиях или небольших мастерских. Более простые модели имеют простой дизайн и минимальный набор функций.
3. Полупрофессиональные небольшие ванны — они имеют объемы до 4 литров. Оснащены форсунками, дополнительными функциями управления или очистки. Часто имеют электронное управление, таймер. В комплекте резервуар, изготовленный из нержавеющей стали.

Чем уникальна очистка деталей ультразвуком?

Ультразвук — это термин из физики . Так называют уровень шума, который находится вне слышимости человека. Диапазон колебаний ультразвука — от 16 до 1000 кГц. Изучая ультразвук, ученые установили, что он способен вызвать своеобразное “кипение” жидкости, в процессе которого пузырьки не всплывают на поверхность, а взрываются. Этим вызывая дополнительные волны. Условно процесс назвали “кавитация”. Именно он и лег в основу работы ультразвуковой ванны.

Размер пузырьков в сосуде зависит от высоты звука, чем он выше, тем мельче пузыри. Благодаря этому явлению в таких устройствах можно выталкивать загрязнения с более твердых поверхностей. Важно учитывать, что чем выше показатель частот, тем меньше пузырьки и тем меньше они повреждают поверхность деталей. При относительно малой частоте, мелкие пузырьки могут оставлять “отметки” на поверхности деталей, на уровне малейших частиц.

Что нужно для создания УЗ-ванны своими руками?

Для того, чтобы создать ванну своими руками, понадобиться:

• емкость, изготовленная из нержавеющей стали (необходимо учитывать, что для любой сферы деятельности необходим свой размер ванны. Например, для очистки ювелирных изделий подойдет небольшая емкость. А для мастерской по работе с электроприборами или для ремонта автомобилей — емкость нужна намного больше);
• ультразвуковой генератор, который создает необходимые вибрации;
• форсунка;
• блок управления прибором, с которой создаются параметры очистки и длительность работы устройства;
• преобразователь — излучатель электрических колебаний, которые превращаются в механические и передаются на стенки УЗ-ванны;
• круглый магнит (можно взять магнит из старых динамиков);
• катушка с ферритовым стержнем;
• небольшой насос, который будет подавать жидкость в емкость;
• маленькая трубка из прозрачного пластика или стекла.

Важно помнить, что ультразвуковая ванна сама по себе не моет изделие, а очищает его , усиливая действие растворителя. Поэтому очень важно грамотно подобрать ту жидкость для ультразвуковых ванн, которая будет соответствовать типу загрязнения предмета.

Запрещено включать полупустую или пустую ванну. Уровень жидкости в емкости всегда нужно проверять перед использованием, он должен составлять ⅔ от борта. Если жидкости слишком мало, то увеличивается нагрузка на генератор и он может сломаться.

Если есть все нужные детали для изготовления УЗ-ванны — трубки и катушка, форсунка, магнит и т. д. — можно приступать к работе. Сначала наматывают ферритовую катушку на стеклянную или пластиковую трубку. При этом нужно смотреть, чтобы стержень из феррита свисал свободно, его не нужно сильно фиксировать. Магнит крепят к концу стержня. Из этого выходит конструкция излучателя.

На дне сосуда сверлят отверстие . Это может быть керамическая или фарфоровая емкость. Дырка необходима, чтобы вставить в нее заранее сделанный излучатель. После этот сосуд фиксируют в ванночке. Затем нужно прикрепить трубки для слива и подачи жидкости.

Стоит обратить внимание, что раствор в УЗ-ванну лучше поступает, если в нее вмонтировать насос. За счет поднятия напряжения более эффективную работу обеспечивает импульсный трансформатор. Этот прибор можно взять в старом компьютере или телевизоре.

После первичной сборки устройства необходимо протестировать. Все неисправности лучше устранить при проверке, поэтому важно уделить особое внимание тестированию прибора.

Во время проверки следует соблюдать следующие правила:

• нельзя включать агрегат без жидкости, это может разорвать внутренний стержень на куски;
• перед запуском лучше осмотреть внешний вид прибора, все ли верно подсоединено и хорошо ли закреплено;
• категорически запрещено трогать руками изделие, которое находиться внутри УЗ-ванны в момент очистки.

Работа с ультразвуком требует строгого соблюдения правил безопасности при работе с электричеством.

Особенности строения УЗ-ванны

Основным механизмом этого устройства считается излучатель . Он преображает электроколебания в механические, которые и способствуют очищению изделий. Насколько качественно будут обрабатываться детали, зависит от правильного функционирования генератора частот и нагревательного элемента. В ванне нужно все время поддерживать температуру жидкости не больше 70 градусов.

Особое внимание следует обратить на жидкость, заливаемую внутрь. Производители таких УЗ-ванн рекомендуют покупать специальные жидкости, такие как Flux-off, Zestron FA+, Solins-us и аналоги. Практикующие мастера на самом деле используют различные варианты — и дистиллированную воду, и спирт, и растворитель.

• бензин “калоша”;
• любые средства для мытья окон, которые содержат спирт в своем составе;
• ацетон, который можно использовать для металлических предметов;
• дистиллированная вода.

Если необходимо очистить предмет от ржавчины, рекомендуют взять раствор из ортофосфорной кислоты и воды. Или взять специальный преобразователь ржавчины. Например, раствор на основе воды Антинакипин.

Многие читатели спрашивают, для чего нужна ультразвуковая ванна, действительно ли она очищает любые поверхности от старых налетов и загрязнений. Да, это научно доказанный факт - такие изделия являются незаменимыми помощниками профессиональных электронщиков, используются на авиаремонтных предприятиях и СТО, применяют ее и ювелиры для полной очистки ювелирных изделий.

Если вас заинтересовал принцип очистки при помощи ультразвука, желаете восполнить пробелы кругозора в этом вопросе, чтобы выяснить все преимущества таких приборов, узнать больше о специфике применения и технических нюансах, то прочитайте внимательно эту статью.

Из школьной программы все мы знаем, что ультразвук - это колебания, которые не слышны человеческому уху, но правильное использование его привело ученых разных стран к фантастическим открытиям. Ультразвуковые ванны способны очистить любые предметы от мельчайших загрязнений. Если вы помните, в конце прошлого века появилась реклама, где постоянно показывали уникальный малогабаритный прибор, который способен заменить стиральную машину.

Многие обыватели думали, что это очередная акция по выманиванию денег из пользователей, но это не так - это был первый бытовой ультразвуковой прибор, способный очистить белье за рекордно короткое время. При этом используется эффект кавитации, когда на поверхности ткани появляются миллионы воздушных пузырьков, лопаясь, они очищают поверхность от загрязнений, т. к. микровзрыв каждого из них довольно сильный.

Ультразвуковое современное устройство имеет следующие основные детали:

1. Емкость с объемом 0,5-30 литров.
2. Излучатель, работающий в диапазоне 20-40 кГц, он располагается снаружи, под дном устройства и управляется электронным блоком. Его задача - преобразовывать электрические колебания, которые создает ультразвук, в механические, передавая их в жидкость ванны через стенки.
3. Генератор - именно он служит источником появления ультразвуковой вибрации.
4. Нагревательный элемент - его задача поддерживать постоянную температуру жидкости в +70°C. Такой элемент не всегда входит в конструкцию моделей, но реально помогает лучше очищать любые поверхности.

В качестве наполняющей жидкости используют воду, спирт, некоторые виды топлива, но с ними надо работать крайне осторожно, потому что они взрывоопасны. В домашних условиях делают раствор на основе горячей воды и стирального порошка без абразивных частиц и эффекта отбеливания.

Принцип работы

Как мы уже упоминали ранее, такое изделие работает по созданию мириады мелких пузырьков воздуха, которые, взрываясь, очищают труднодоступные места от посторонних наслоений. В лабораториях такие ванны используют для ускорения эмульгирования, растворения с перемешиванием, экстракции и т. д., а также как очистка лабораторной посуды от использованных реактивов.

Область применения

В медицине такие приборы используются для очистки хирургических инструментов от загрязнений биологического характера, при подготовке их к последующей обработке длительным кипячением. Используют их в стоматологических клиниках, лабораториях различного профиля.

Активно ультразвуковые очистители используются и во многих сферах:

1. В машиностроении они играют роль агрегата, удаляющего загрязнения с труб и особо крупных деталей после их окончательной шлифовки и полировки.
2. Широкое применение они находят в ювелирном деле, когда необходимо очистить драгоценности, утратившие презентабельный вид, например, серебро с годами тускнеет.
3. В типографиях в таких ваннах очищают детали принтеров и других устройств, ответственных за печать.
4. Производство электронных устройств - для очистки кварцевых и кремниевых пластин.
5. В СТО с их помощью очищают форсунки, инжекторы и фильтры тонкой очистки.

Упавший в воду мобильный телефон можно восстановить, если промыть электронную плату в ультразвуковом очистителе, что и делают в центрах сервиса. Мастер удаляет с нее все детали, которым нежелателен контакт с водным раствором, опускает плату в ванночку и установит нужную частоту. Через десять минут все функции вашего мобильного устройства восстановятся.

Как выбрать

Сегодня производители наводнили рынок сбыта ультразвуковыми ваннами небольшого размера, потому что именно этот вид пользуется большим спросом.

При выборе аналогичного устройства специалисты советуют обращать особое внимание на такие параметры:

1. Частотный диапазон - чем выше частота, тем активнее происходит бурление раствора, а это способствует более качественному удалению загрязнений из труднодоступных мест. Для медицинских учреждений приобретают изделия с частотой не ниже 70 кГц.
2. Размер внутренней емкости. Чтобы подобрать оптимальный вариант, надо заранее выяснить, какого максимального размера будут очищаться детали, нельзя забывать о таком нюансе, что идеальное расположение - это на расстоянии 30 мм от дна. Все крупногабаритные предметы для очистки располагаются в подвешенном состоянии или находятся в специальной корзине из пластика, которая идет в комплекте - этим исключается возможное повреждение оборудования.
3. Подогрев жидкости. Не секрет, что нагревание ускоряет процесс очистки, поэтому для идеального очищения многие производители оборудовали ванночки нагревательными элементами, чтобы создать внутри температуру до 65 градусов.
4. Таймер - его присутствие обязательно, потому что это повышает эффективность использования прибора. Установив время очистки, пользователь может заниматься другими делами, пока прибор работает над очисткой деталей.
5. Ополаскивание встречается не во многих моделях, но желательно, чтобы такая опция присутствовала, потому что после основной очистки на деталях остается налет от раствора и желательно его удалять сразу, пока они находятся в нагретом состоянии.
6. Автоматика включения/выключения повышает стоимость изделия, но она же и продлевает срок максимального использования. Каждый аппарат придирчиво относится к используемым растворам и имеет индивидуальную инструкцию безопасного использования.

Если вы желаете долго эксплуатировать изделие, но опасаетесь случайно повредить определенные функции из-за использования неверно составленного раствора, например, используя нефильтрованную воду, то лучше выбрать аппарат с автоматикой отключения.

Рейтинг

• Материал:
• корпуса - пластик
• Тип управления: электронный
• Потребляемая мощность: 30 Вт
• Частота ультразвука: 40 кГц
• Объем бака: 0,5 л
• Габариты: 220х250х160 мм
• Вес: 0,8 кг
• Гарантия: полгода
• Производитель: КНР

• компактность и быстрая работа
• отлично очищает, потребляет мало электроэнергии

• не выявлено

• Материал:
• корпуса - пластик, хромированная отделка
• внутреннего бака - нержавеющая сталь
• Тип управления: сенсоры
• Таймер: 5 программ
• Потребляемая мощность: 35-50 Вт
• Частота ультразвука: 42 кГц
• Объем бака: 0,75 л
• Размеры: 220х180х130 мм
• Гарантия: 12 месяцев
• Разработка/Производитель: Россия/КНР

• отличное соотношение качество-стоимость
• используется для очистки деталей сложной конфигурации

• система безопасности отключает прибор при длительной работе

SD — 3000

• Материал:
• корпуса - пластик
• внутреннего бака - нержавеющая сталь
• Управление: электронное
• Потребляемая мощность: 50 Вт
• Частота ультразвука: 42 кГц
• Объем бака: 0,75 л
• Габариты: 208х145х161 мм
• Вес: 1,5 кг
• Гарантия: 1 год
• Производитель: Китай

• уникальная компактность и малый вес
• отлично подходит для очистки мелких предметов

• не выявлено

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.