ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Ультразвуковая очистка из "Очистка поверхности металлов " Весьма наглядную демонстрацию эффективности ультразвуковой очистки можно получить, когда загрязненные детали (особенно если загрязнения содержат мелкие частицы) очищаются сначала обычным способом в растворителе или щелочном растворе, а затем дополнительно погружаются в ультразвуковую ванну. Совершенно неожиданно с поверхности деталей отрываются сгустки загрязнений, несмотря на то что предыдущая очистка обычным способом удовлетворяла требованиям чистоты поверхности (фиг. 23). [c.127] Ультразвуковые колебания являются звуковыми волнами, частота которых превышает 16 /сгг —предел восприятия звука ухом человека. Колебания ниже 16 кгц также могли бы найти некоторое применение в очистке, если бы не пронзительный шум, исходящий от работающей на этих частотах установки. Наиболее благоприятным для ультразвуковой очистки является диапазон частот от 20 до 40 кгц ). [c.127] Удаление частичек загрязнений с поверхности деталей под воздействием кавитации. [c.128] Эффективность ультразвуковой очистки тесно связана со свойствами акустических колебаний и методами их возбуждения и применения. Поэтому краткое обсуждение этих свойств и методов весьма желательно. Не следует, однако, чрезмерно полагаться на теоретические выкладки процесса и расчеты оборудования. Появилось значительное количество литературы, посвященной вопросам ультразвуковой техники, в том числе ряд отличных работ, опубликованных в последние годы (см. список литературы в конце главы). Ультразвук нашел применение во многих отраслях промышленности, ультразвуковая очистка также применяется довольно широко, но в большинстве случаев используется для очистки мелких деталей или в процессах с самыми высокими требованиями к чистоте поверхности. Меньше информации приводится по моющим растворам, а в литературе наблюдается тенденция обходить этот вопрос молчанием. [c.129] Пьезоэлектрические преобразователи изготовляются из кварца, титаната бария и других видов пьезокерамики, которые под влиянием электрического тока изменяют свою форму ). [c.130] При пропускании электрического тока через тонкую пластинку кварца он начинает колебаться на определенной резонансной частоте. Чем тоньше пластинка, тем выше частота колебаний з). [c.130] Амплитуда колебаний (и интенсивность) преобразователя увеличивается, когда частота возбуждающего напряжения становится равной собственной резонансной частоте преобразователя. Для усиления и интенсификации колебаний снова используются электронные схемы. [c.130] При резонансе на основной частоте толщина пластины I будет равна половине длины волны X излучаемого ею звука, т. е. [c.130] Ранние типы преобразователей имели вогнутую форму для фокусирования пучка ультразвуковой энергии на ограниченный участок таким образом создавались условия для достижения на этом участке удельной мощности, способной вызвать кавитацию. Это очень ограничивало возможность практического применения пьезопреобразователей. Недостаток ранних конструкций удалось обойти путем разработки плоского преобразователя из титаната бария (преобразователи из этого материала тоже могут иметь несколько вогнутую форму для концентрации пучка ультразвука на участке прохождения деталей при механизированной очистке). Для повышения прочности пьезокерамические преобразователи часто собираются из нескольких отдельных секций или элементов ). [c.131] Возможность эффективного использования пьезокерамических преобразователей из титаната бария и пр. в различных производственных процессах расширила их применение в промышленности. [c.131] По мнению ряда советских исследователей [3], ударная волна во время исчезновения кавитационных пузырьков у поверхности металла (которая выступает в роли кавитационных центров) является причиной срыва частиц загрязнений или небольших кусочков металлической поверхности (эрозии). [c.132] Интенсивность захлопывания кавитационных пузырьков и, следовательно, скорость удаления загрязнений до некоторой степени зависят от типа применяемой моющей жидкости. Как будет показано ниже, максимальная эффективность очистки достигается при оптимальных температурах растворов. Условия для максимальной кавитации могут определяться по наивысшему уровню шипения кавитирующей жидкости (из-за исчезновения кавитационных пузырьков), по появлению наибольшей кавитационной зыби на поверхности жидкости и в меньшей степени по максимальным показаниям миллиамперметра генератора. Некоторые авторы предлагают определять условия максимальной кавитации по количеству растворяемого свинца, помещенного в кавитирующую жидкость. [c.132] ПЕРЕДАЧА УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ. [c.133] В плотной среде скорость прохождения звука повышается в воде звук распространяется в четыре раза, а в металле в 14 раз быстрее, чем в воздухе ). В более упругих средах скорость звука также увеличивается и уменьшается затухание звуковых волн. Несмотря на то что звук распространяется во все стороны от источника колебаний, он также обладает фокусирующими свойствами (подобно свету) и может быть направлен концентрированным пучком на определенный участок для максимального воздействия ). Звуковой пучок, подобно световому лучу, может поглощаться различными материалами или отражаться от них. Интенсивность звуковых волн изменяется в зависимости от мощности источника колебаний. Интенсивностью определяется громкость слышимого звука и способность ультразвука вызывать кавитацию. Потери акустической энергии, связанные с передачей звука, увеличиваются с повышением частоты колебаний. [c.133] Направленность (и в том числе способность к фокусировке) проявляется только на высоких ультразвуковых частотах см. [3], стр. 142. — Прим. ред. [c.133] На ней изображен ультразвуковой малогабаритный генератор на полупроводниках мощностью 250 вт с ванной на 3 л см. также книгу Бабикова О. И., Оборудование для ультразвуковой очистки, изд. ВНИИЭМ, М., 1964. — Прим. ред. [c.135] Гликштейн [4] утверждает, что проволочные корзинки хуже передают ультразвуковые колебания, чем сплошные металлические, если отверстия сетки больше 6 мм или меньше 0,07 мм. [c.137] Вернуться к основной статье