اصول و نکات تمیز کردن اولتراسونیک

همانطور که همه ما می‌دانیم، صداهایی که مردم می‌شنوند، سیگنال‌های موج صوتی با فرکانسی از 20 هرتز تا 20000 هرتز هستند. امواج صوتی با فرکانس بالاتر از 20000 هرتز، امواج فراصوت نامیده می‌شوند. امواج صوتی به صورت طولی به شکل موج سینوسی منتشر می‌شوند و در حین حرکت، بین قوی و ضعیف متناوب می‌شوند. هنگامی که سیگنال‌های موج صوتی ضعیف بر روی یک مایع عمل می‌کنند، فشار منفی خاصی را در داخل مایع ایجاد می‌کنند و حباب‌های ریز متعددی را تشکیل می‌دهند. در مقابل، سیگنال‌های موج صوتی قوی فشار مثبتی بر روی مایع اعمال می‌کنند و باعث فروپاشی این حباب‌های ریز می‌شوند. مطالعات نشان داده‌اند که هنگامی که امواج فراصوت بر روی یک مایع عمل می‌کنند، فروپاشی هر حباب امواج ضربه‌ای بسیار قدرتمندی ایجاد می‌کند که با دما و فشارهای بالای لحظه‌ای تا هزاران اتمسفر همراه است. این پدیده به عنوان "اثر کاویتاسیون" شناخته می‌شود.تمیز کردن اولتراسونیکاز امواج ضربه‌ای تولید شده توسط حباب‌های ترکیده در مایع برای تمیز کردن و سابیدن سطوح داخلی و خارجی قطعات کار استفاده می‌کند.

امواج فراصوت را می‌توان به سه دسته تقسیم کرد: امواج فروصوت، امواج صوتی و امواج فراصوت. فرکانس امواج فروصوت کمتر از 20 هرتز، امواج صوتی از 20 هرتز تا 20 کیلوهرتز و امواج فراصوت فرکانسی بالاتر از 20 کیلوهرتز دارند. به طور کلی، گوش انسان نمی‌تواند امواج فروصوت و امواج فراصوت را تشخیص دهد. امواج فراصوت به دلیل فرکانس بالا و طول موج کوتاه، از انتشار جهت‌دار خوب و قابلیت نفوذ قوی برخوردارند.

اصل کار یک پاک کننده اولتراسونیک به شرح زیر است: مبدل، انرژی صوتی را از منبع فرکانس اولتراسونیک با قدرت بالا به ارتعاش مکانیکی تبدیل می‌کند. این ارتعاش از طریق دیواره مخزن تمیزکننده منتقل می‌شود و امواج اولتراسونیک را به محلول تمیزکننده داخل مخزن ساطع می‌کند. تحت تابش امواج اولتراسونیک، حباب‌های ریز موجود در مایع تحت تأثیر امواج صوتی به ارتعاش خود ادامه می‌دهند.

وقتی فشار صدا یا شدت صدا به حد معینی می‌رسد، حباب‌ها به سرعت منبسط شده و سپس به طور ناگهانی فرو می‌ریزند. در لحظه فروپاشی حباب، امواج ضربه‌ای ایجاد می‌شوند که فشاری از 10 تا 10 ایجاد می‌کنند.¹²پا تا 10¹³فشار فوق‌العاده‌ای که توسط کاویتاسیون اولتراسونیک ایجاد می‌شود، آلاینده‌های نامحلول را تجزیه کرده و آنها را در محلول پراکنده می‌کند.

از یک طرف، امواج فراصوت چسبندگی بین آلاینده‌ها و سطح اشیاء تمیز شده را می‌شکنند. از طرف دیگر، باعث شکست خستگی لایه‌های آلاینده می‌شوند و آنها را از بین می‌برند. لرزش حباب‌های گازی سطوح جامد را می‌سایند. به محض اینکه ترک‌هایی در لایه‌های آلاینده ظاهر می‌شوند، حباب‌ها به داخل شکاف‌ها نفوذ کرده و با لرزش، آلودگی را جدا می‌کنند. کاویتاسیون همچنین امکان پراکندگی سریع و امولسیون دو مایع را در سطح مشترک آنها فراهم می‌کند. هنگامی که ذرات جامد پوشیده شده با روغن به سطح اشیاء تمیز شده می‌چسبند، روغن ...امولسیون شدهو ذرات جامد به طور طبیعی جدا می‌شوند. امواج اولتراسونیک با عبور از محلول تمیزکننده، فشار صوتی مثبت و منفی متناوبی ایجاد می‌کنند و جت‌هایی را تشکیل می‌دهند که به اجسام تمیز شده برخورد می‌کنند. در همین حال، اثرات غیرخطی باعث ایجاد جریان صوتی و جریان میکروآکوستیک می‌شوند و کاویتاسیون اولتراسونیک باعث ایجاد میکروجت‌های پرسرعت در سطح مشترک جامد-مایع می‌شود. همه این اثرات می‌توانند آلاینده‌ها را تجزیه کنند، لایه‌های آلودگی سطحی را حذف یا تضعیف کنند، هم زدن و انتشار را افزایش دهند، انحلال آلودگی‌های محلول را تسریع کنند و عملکرد تمیزکنندگی شوینده‌های شیمیایی را افزایش دهند.

می‌توان نتیجه گرفت که تمیز کردن در هر جایی که مایع بتواند به آن برسد و میدان صوتی وجود داشته باشد، انجام می‌شود. این فناوری به ویژه برای تمیز کردن قطعات با اشکال سطحی بسیار پیچیده مناسب است. علاوه بر این، کاربرد این فناوری می‌تواند استفاده از حلال‌های شیمیایی را کاهش دهد و در نتیجه آلودگی محیط زیست را تا حد زیادی کاهش دهد.

اقدامات احتیاطی برای استفاده از پاک کننده های اولتراسونیک

منبع تغذیه برای دستگاه تمیزکننده اولتراسونیک و گرمکن برقی آن باید به دستگاه‌های اتصال زمین قابل اعتماد مجهز باشد.

دستگاه تمیزکننده اولتراسونیک را بدون مایع تمیزکننده روشن نکنید. اگر مخزن تمیزکننده با مقدار کافی محلول تمیزکننده پر نشده است، هرگز سوئیچ اولتراسونیک را روشن نکنید.

برای تجهیزات نظافتی مجهز به واحدهای گرمایشی، سوئیچ گرمایش نباید زمانی که مایعی درون آن وجود ندارد فعال شود.

برای جلوگیری از آسیب به تراشه‌های مبدل، با اشیاء سنگین مانند قطعات آهنی به کف مخزن تمیزکننده ضربه نزنید.

مولد اولتراسونیک باید به یک مدار برق مستقل ۲۲۰ ولت/۵۰ هرتز متصل شود که مجهز به یک تثبیت‌کننده ولتاژ با توان بیش از ۲۰۰۰ وات است.

کف مخزن تمیزکننده را مرتباً بشویید تا از تجمع بیش از حد زباله و کثیفی جلوگیری شود.

هنگام تعویض مایع تمیزکننده، قبل از قرار دادن وسایل در مخزن برای تمیز کردن، ابتدا سیستم اولتراسونیک را روشن کنید.