ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ультразвуковая очистка поверхности деталей из "Технохимические работы в электровакуумном производстве" Недостатком ультразвукового обезжиривания является высокая стоимость процесса и сложность оборудования. [c.85] Механизм ультразвуковой очистки. Принцип ультразвуковой очистки основан на механическом действии ультразвуковых волн на загрязнения, находящиеся на поверхности деталей. [c.85] Любое колеблющееся тело (например, периодически сжимающаяся и разжимающаяся до прежнего состояния твердая пластинка) заставляет колебаться в такт со своими колебаниями воздушную, жидкую или другую среду, окружающую данное тело. Упругие механические колебания среды выражаются в том, что прилегающие к твердому телу слои воздуха или жидкости периодически поочередно сжимаются и разрежаются (разжимаются). Каждое колебание среды, состоящее из одного сжатия и одного разрежения, называется волной. Энергия, которую получают прилегающие к твердому телу слои воздуха или жидкости (и в результате которой они колеблются), передается соседним слоям, соответственно вызывая их колебание другими словами, волны распространяются в среде, окружающей колеблющееся тело. [c.85] Число колебаний среды за одну секунду, т. е. число поочередно сменяющих друг друга за секунду волн, называется частотой колебаний. За единицу частоты принят 1 гц — одно колебание в секунду (соответственно 1 кгц составляет 1000 колебаний в секунду). Колебания среды с частотой от 30 гц до 16 кгц воспринимаются (слышатся) ухом как звук и поэтому называются звуковыми волнами. Колебания с большей частотой не воспринимаются ухом и носят название ультразвуковых волн. Ультразвуковые волны обладают большой энергией, которую можно преобразовать в работу по очистке деталей. [c.85] При распространении ультразвуковых волн в полупериод растяжения колеблющегося тела в обезжиривающем растворе происходит возникновение пузырьков, заполненных парами жидкости и растворенными в ней воздухом и другими газами, а в последующий полупериод сжатия колеблющегося тела — их захлопывание. [c.85] Явление образования и захлопывания пузырьков в жидкости, сопровождаюхйееся сильными гидравлическими ударами в местах захлопывания пузырьков, называется кавитацией. [c.86] Ударная волна придает жидкости (на микроучастке захлопывания пузырька) огромное ускорение. Чем большее ускорение приобретает жидкость, тем большей силой, способной совершать работу, обладает масса этой жидкости. Под действием этой силы связь загрязнения с поверхностью детали, опуш,енной в жидкость, нарушается почти-мгновенно и загрязнение удаляется с поверхности . [c.86] Загрязнения полностью удаляются с детали, когда захлопывание пузырьков происходит на поверхности детали или вблизи ее. В процессе кавитации интенсивно колеблющиеся пузырьки стремятся преимущественно скапливаться на участках поверхности детали, где сплоп1ная пленка загрязнения уже частично разрушена и раздроблена при захлопывании предыдущих пузырьков. Они проникают под край остатков пленки загрязнения, при этом загрязнения подвергаются давлению изнутри и растяжению снаружи, разность между которыми достигает очень больших значений. Это еще больше способствует отслоению загрязнений и отрыву их от очищаемой поверхности. [c.86] Предполагают также, что возникновение и исчезновение пузырьков сопровождается местным появлением электрических разрядов (так как стенки пузырьков заряжены отрицательно, а капельки в них — положительно) и что электрические явления, сопутствующие кавитации, есть одна из причин, улучшающих качество очистки. [c.86] Оборудование для ультразвуковой очистки. Установка для ультразвуковой очистки обычно состоит из трех основных узлов (рис. 33) высокочастотного генератора, преобразователя электрической энергии генератора в механическую энергрю ультразвуковых волн и ванны или сосуда. [c.87] Преобразователь является излучателем ультразвуковых колебаний, распространяющихся в обезжиривающем растворе, и поэтому его иногда называют излучателем или вибратором. [c.87] Преобразование электрических колебаний в механические может осуществляться двумя различными способами магнито-стрикционным и пьезоэлектрическим — и соответственно существуют магнитострикционные и пьезоэлектрические преобразователи . [c.88] Согласующий элемент представляет собой диафрагму (мембрану) с сильноразвитой излучающей способностью. Диафрагма (мембрана) увеличивает коэффициент полезного действия и полезную мощность преобразователя. Диафрагму (мембрану) иногда называют трансформатором упругих колебаний. [c.88] Переменный ток, проходящий по виткам катушки, периодически намагничивает и размагничивает металлический стержень или замкнутый магнитопровод, заставляя его то сжиматься, то разжиматься, т. е. совершать колебания в такт с изменениями тока в витках катушки. Через мембрану согласующего элемента колебания излучателя передаются обезжиривающему раствору, вызывая в нем распространение ультразвуковых волн. [c.88] Основной частью пьезоэлектрических преобразователей является кварцевая пластина диаметром около 50 мм и толщиной 0,7—0,75 мм. Переменный ток от генератора подводится к преобразователю или через металлическую фольгу, накладываемую на поверхности кварцевой пластинки в виде электродов, или через металлическую пленку, напыленную на кварцевую пластинку в вакууме. При этом кварцевая пластинка испытывает механические колебания (сжимается и растягивается) и излучает ультразвуковые волны в такт с колебаниями переменного тока от генератора. [c.88] Вследствие поглощения энергии ультразвуковых волн ра бо-чий раствор в ваннах нагревается. Для регулировки температуры и устранения перегрева раствора на внешней поверхности ванн установлен змеевик (или водяная рубашка), через который пропускается охлаждающая вода. [c.89] Ультразвуковая очистка деталей и узлов проводится в органических растворителях и водных растворах щелочей и синтетических поверхностно-активных веществ. Обычно применяют смесь бензина и трихлорэтилена, раствор препарата Новость или раствор, содержащий 30 г/л тринатрийфосфата и 3 г/л ОП-7 (или ОН-10). Температура раствора поддерживается в пределах 20—80° С, причем чем больше вязкость жировых загрязнений, лежащих на поверхности деталей, тем выше должна быть температура . [c.90] Для ультразвуковой очистки платинитовых выводов, вваренных в стекло, служит раствор, содержащий 50% муравьиной кислоты, 30% перекиси водорода и 20% воды. В этом растворе не ухудшаются вакуумные и механические свойства спая, не образуются трудносмываемые соли и другие нелетучие вещества, способные вызвать коррозию очищаемых деталей. [c.91] Для полного удаления загрязнений обработку ультразвуком рекомендуется производить 3—4 раза по 2—3 мин. [c.91] Вернуться к основной статье