Очистка

Очистка поверхности твердых тел — это совокупность ряда сложных физических и химических процессов в моющих средах. Моющие среды должны обладать высокой химической активностью, эффективно разрыхлять, разрушать или растворять пленки загрязнений, которые представляют собой нежелательное вещество на поверхности очищаемого объекта. При очистке металлических поверхностей важно, чтобы жидкость обладала антикоррозионными свойствами.

Технология ультразвуковой очистки основана на использовании явлений, возникающих в жидких средах при возбуждении в них интенсивных упругих колебаний высокой частоты. Особенно важно такое явление как кавитация — захлопывание газовых пузырьков, образующихся при сжатии и расширении жидкости. Причиной исключительной эффективности кавитации является то, что захлопывание пузырьков начинается у очищаемой поверхности. Кавитация сопровождается возникновением очень высоких мгновенных гидростатических давлений, которые отрывают прилипшие к поверхности очищаемого изделия частицы загрязнений.

Условно выделяют пять разновидностей разрушения загрязнений с помощью ультразвука: отслоение, эмульгирование, эрозия, гидроабразивное разрушение и растворение. Разрушение, отделение и растворение пленки загрязнений при ультразвуковой очистке происходит в результате совместного действия химически активной среды и факторов, возникающих в жидкости под влиянием приложенного акустического поля.

Из практики известно, что наиболее эффективными для очистки поверхностей являются ультразвуковые колебания частотой 18—25 кГц. Этот диапазон частот обеспечивает нужную кавитацию при наибольшей удельной мощности, экономичен и находится за пределами слышимости человеческого уха.

Технологический процесс ультразвуковой очистки имеет несколько вариантов:

• очистка в ваннах;
• очистка погружными модулями;
• очистка в непрерывном технологическом потоке;
• очистка в сочетании со струйной обработкой и барботированием воздуха;
• очистка контактным ультразвуком.

Ультразвуковая очистка в объеме жидкости предполагает применение ультразвуковых ванн с рабочим объемом моющего раствора от литров до сотен литров.

Ультразвуковая очистка погружными модулями основана на том же принципе, что и в ваннах, но излучатели встраиваются в отдельный блок, который погружается в емкость с промываемыми предметами. При ультразвуковой очистке особо крупных деталей, требующих длительной очистки, ультразвуковой модуль перемещают над обрабатываемой деталью.

При ультразвуковой очистке в непрерывном технологическом потоке, например, при очистке проволоки или ленты перед нанесением гальванического покрытия, ультразвуковое оборудование встраивается в технологические линии как дополнительное оборудование или в действующие ванны обезжиривания.

В отдельных случаях для интенсификации процесса очистки в объеме жидкости дополнительно используется барботирование (перемешивание раствора воздухом, см., например, УЗВ-12) и струйная подача моющего раствора в зону действия излучателей.

При очистке контактным методом ультразвуковые колебания создаются в самом очищаемом изделии при акустическом контакте между ним и ультразвуковым преобразователем. Изделие становится вторичным излучателем, очистка происходит не только за счет кавитации, но и за счет колебаний самого изделия, способствующих отслоению пленки загрязнений с его поверхности. Особенно эффективна очистка контактным методом тонкостенных изделий в тех случаях, когда колебания подаются через точечный контакт, а моющая жидкость подается на поверхность тонким слоем.