עקרון והערות של ניקוי אולטרסאונד

כידוע לכולנו, הצלילים שאנשים שומעים הם אותות גלים אקוסטיים בתדירות הנעה בין 20 הרץ ל-20,000 הרץ. גלים אקוסטיים בתדירות גבוהה מ-20,000 הרץ נקראים גלי קולי. גלים אקוסטיים מתפשטים לאורכם בצורת גל סינוס, ומתחלפים בין חזק לחלש תוך כדי תנועה. כאשר אותות גלים אקוסטיים חלשים פועלים על נוזל, הם יוצרים לחץ שלילי מסוים בתוך הנוזל, ויוצרים בועות זעירות רבות. לעומת זאת, אותות גלים אקוסטיים חזקים מפעילים לחץ חיובי על הנוזל, וגורמים לבועות זעירות אלה להתמוטט. מחקרים הראו שכאשר גלי קולי פועלים על נוזל, קריסת כל בועה מייצרת גלי הלם חזקים ביותר, המלווים בטמפרטורות גבוהות ובלחצים מיידיים של עד אלפי אטמוספרות. תופעה זו ידועה בשם "אפקט הקביטציה".ניקוי אולטרסאונדממנף את גלי ההלם הנוצרים על ידי בועות מתפוצצות בנוזל כדי לנקות ולסרוק את המשטחים הפנימיים והחיצוניים של חלקי העבודה.

ניתן לחלק גלי קול לשלוש קטגוריות: גלי אינפרא-קוליים, גלי קול וגלי קול. תדירות הגלים האינפרא-קוליים נמוכה מ-20 הרץ, תדירות גלי הקול נעה בין 20 הרץ ל-20 קילו-הרץ, ותדירות גלי קול גבוהה מ-20 קילו-הרץ. באופן כללי, האוזן האנושית אינה יכולה לזהות גלי אינפרא-קוליים וגלי קול. הודות לתדירות הגבוהה ואורך הגל הקצר שלהם, גלי קול מתאפיינים בהתפשטות כיוונית טובה ויכולת חדירה חזקה.

עקרון הפעולה של מנקה קולי הוא כדלקמן: המתמר ממיר את האנרגיה האקוסטית ממקור תדר קולי בעל עוצמה גבוהה לרטט מכני. רטט זה מועבר דרך דופן מיכל הניקוי, ומקרין גלי קולי אל תמיסת הניקוי שבתוך המיכל. תחת הקרנת גלי קולי, בועות זעירות בנוזל ממשיכות לרטוט תחת השפעת גלי הקול.

כאשר לחץ הקול או עוצמת הקול מגיעים לרמה מסוימת, הבועות מתרחבות במהירות ואז קורסות בפתאומיות. ברגע קריסת הבועה, נוצרים גלי הלם, היוצרים לחץ הנע בין 10¹²פא עד 10¹³פחמימות סביב הבועות. הלחץ העצום שנוצר על ידי קוויטציה אולטרסאונד מפרק מזהמים בלתי מסיסים ומפזר אותם לתוך התמיסה.

מצד אחד, גלי אולטרסאונד שוברים את ההידבקות בין מזהמים לפני השטח של חפצים נוקים. מצד שני, הם גורמים לעייפות שכבות המזהם, מה שגורם להן להתקלף. רטט של בועות גז משפשף משטחים מוצקים. ברגע שמופיעים סדקים בשכבות המזהם, בועות יחדרו לתוך החריצים וירטטו כדי לנתק את הלכלוך. קוויטציה מאפשרת גם פיזור מהיר ואמולסיה של שני נוזלים בממשק שלהם. כאשר חלקיקים מוצקים מצופים בשמן נדבקים לפני השטח של חפצים נוקים, השמן מתפרק.אמולסיוהחלקיקים המוצקים נופלים באופן טבעי. כאשר גלי קול עוברים דרך תמיסת הניקוי, הם מייצרים לחץ קול חיובי ושלילי לסירוגין, ויוצרים סילונים המשפיעים על האובייקטים המנוקים. בינתיים, אפקטים לא ליניאריים מייצרים זרימה אקוסטית וזרימת מיקרו-אקוסטית, וקביטציה אולטרסאונד יוצרת מיקרו-סילונים במהירות גבוהה בממשק מוצק-נוזל. כל ההשפעות הללו יכולות לפרק מזהמים, להסיר או להחליש את שכבות הלכלוך על פני השטח, לשפר את הערבוב והדיפוזיה, להאיץ את המסת הלכלוך המסיס ולשפר את ביצועי הניקוי של חומרי ניקוי כימיים.

ניתן להסיק כי ניקוי מתבצע בכל מקום בו הנוזל יכול להגיע וקיים שדה קול. טכנולוגיה זו מתאימה במיוחד לניקוי חלקים בעלי צורות משטח מורכבות ביותר. בנוסף, יישום טכנולוגיה זו יכול להפחית את השימוש בממסים כימיים, ובכך להקל משמעותית על זיהום הסביבה.

אמצעי זהירות לשימוש במנקי אולטרסאונד

ספקי הכוח עבור שואב האולטרסאונד ותנור החימום החשמלי שלו חייבים להיות מצוידים בהתקני הארקה אמינים.

אין להפעיל את מנקה האולטרסאונד ללא נוזל ניקוי. לעולם אל תפעילו את מתג האולטרסאונד אם מיכל הניקוי אינו מלא בכמות מספקת של תמיסת ניקוי.

עבור ציוד ניקוי המצויד ביחידות חימום, אין להפעיל את מתג החימום כאשר אין נוזל בפנים.

אין להכות בתחתית מיכל הניקוי עם חפצים כבדים כגון חלקי ברזל, כדי למנוע נזק לשבבי המתמר.

גנרטור האולטרסאונד יחובר למעגל חשמל עצמאי של 220V/50Hz, המצויד במייצב מתח בעל הספק של מעל 2000W.

יש לשטוף את תחתית מיכל הניקוי באופן קבוע כדי למנוע הצטברות מוגזמת של פסולת ולכלוך.

בעת החלפת נוזל הניקוי, יש להפעיל תחילה את מערכת האולטרסאונד לפני הכנסת הפריטים למיכל לניקוי.