 |
|
Ультразвуковая очистка
Большое распростᴘẚʜᴇние в производстве получила ультразвуковая очистка изделий от различного рода загрязнений.
Главными преимуществами ультразвуковой очистки по сравнению с другими методами удаления загрязнений являются:
1. Полная замена ручного труда
2. Высокое качество очистки
3. Исключение пожароопасных токсичных моющих средств
4. Эффективность очистки как крупно - и среднегабаритных деталей, так и микроминиатюрных изделий электронной техники.
Разрушение поверхностных загрязнений в жидкости, подвергается действию ультразвука, происходит благодаря кавитации и акустическим течениям. В жидкости как среде, обладающей упругостью, но не имеющей упругости формы, распространяются только продольные колебания. Жидкость хорошо работает па сжатие, но на полупериоде растяжения она разрывается в отдельных местах с образованием микроскопических газовых полостей - кавитационных каверн. На полупериоде сжатия происходит мгновенное захлопывание кавитационного пузырька, сопровождающееся процессом микроудара. На основании выше сказанного приходим к выводу, что кавитационные пузырьки при своем захлопывании за счет микроударов по поверхности детали или изделия производят разрушение загрязнения. Вызванные радиационным давлением, действующим от излучателя, акустические монотоки быстро уносят от изделия разрушенные кавитацией частички загрязнений.
Интенсивность кавитации, скорость и характер акустических течений, величина радиационного давления, амплитуда колебаний самой детали зависят от чистоты и интенсивности ультразвукового поля и физических свойств жидкости. Область наиболее развитой кавитации находится в диапазоне частот 18-35 кГц. Но при этом для существования устойчивого процесса кавитации и для фиксации местоположения изделий необходим резонансный режим работы ультразвуковой моечной ванны со стоячей волной. Такой режим возникает в ванне, столб жидкости в которой равен половине длины волны ультразвука в данной жидкости.
Вследствие невысокой механической прочности ряда миниатюрных изделий режим кавитационной очистки исключают, применяя докавитационные режимы (акустические монотоки) или режимы с развитой кавитацией, но с обязательным размещением очищаемых изделий вне зоны кавитации.
Для очистки изделий используются органические растворители (фреон 11З, трихлорэтилен этиловый спирт и др.) и их смеси. Эти растворители можно легко регенерировать они имеют высокое давление пара, что исключает возможность повреждения изделий вследствие действия микроударов кавитации. Кроме того, при очистке в органических растворителях не требуется защиты изделий от коррозии и облегчается их сушка после очистки.
Для удаления загрязнений, имеющих высокую кавитационную стойкость (окалина, полимеризовавшиеся эмали и красители), рекомендуется использовать водные щелочные или нейтральные растворы с добавкой поверхностно-активных веществ. В этих растворах при одинаковой акустической энергии формируется кавитационная область с более высокой эрозионной активностью, чем в органических растворителях. Кроме того, механическое разрушение пленки загрязнений в водных растворах протекает более эффективно.
Для проведения ультразвуковой очистки серийно выпускаются ванны (УЗВ-4, УЗВ-15М, УЗВ-16М и др.), которые снабжены магнитострикционными преобразователями. Дополнительные устройства для охлаждения моечных растворов (часть ультразвуковой энергии расходуется на нагрев) снижают пожароопасность при работе с токсичными составами, а вращение деталей во время обработки повышает качество и производительность процесса.
Продолжительность ультразвуковой очистки колеблется от нескольких секунд до 15 мин и зависит от химико-механических свойств загрязнений и их количества на единице площади очищаемой поверхности.