Евгений Седов
Когда руки растут из нужного места, жить веселее:)
Содержание
Для очистки небольших предметов (деталей, плат, ювелирных изделий, инструментов) необходим прибор, состоящий из емкости, излучателя и блока электронного управления. Это – отмывочная ультразвуковая ванна, которая является незаменимой помощницей электронщиков, мастеров по ремонту автомобилей, ювелиров. Если работа требует промывки мелких деталей или предметов, вам нужно купить ультразвуковую ванночку или сделать ее своими руками.
Что такое ультразвуковая ванна
Ультразвук – звук в более высоком диапазоне, чем способно воспринимать человеческое ухо. Его использование в современной науке привело к ряду фантастических открытий. Одно из них – ванна ультразвуковая, волшебным образом, превращающая грязные вещи в чистые. Это происходит в результате процесса кавитации – образования и схлопывания множества мелких пузырьков воздуха на обрабатываемой поверхности. Микровзрыв каждого воздушного шарика силен, пузырек способен оторвать частичку грязи от детали или изделия даже в самых недоступных для физического воздействия местах.
Главные детали прибора – емкость объемом от 0,5 до 30 литров и излучатель для ультразвуковой ванны, работающий в диапазоне 20–40 кГц. Он расположен под дном рабочей емкости и управляется электроникой. Принцип работы агрегата прост: заполните ванну водой, спиртом, другой активной химической жидкостью, погрузите в нее предмет, нуждающийся в очистке, включите излучатель всего на 2-3 минуты. Вы не поверите своим глазам: в результате колебаний ультразвука деталь станет чище новой.
Для чего нужна
Сфера применения ванны шире, чем можно себе представить. Ультразвуковые агрегаты большего размера используют на предприятиях для очистки крупных деталей, инструментов, заготовок. Существуют ванны с ультразвуком даже для стирки белья, мытья посуды, обработки овощей. Ультразвуковой излучатель встроен во многие модели современных стиральных машин. Бытовые ванны часто покупают, чтобы мыть детали, платы, форсунки и ювелирные изделия.
Для чистки форсунок
Форсунка – механизм, представляющий собой элементарный клапан, электромагнитный, который дозирует подачу и распыл топлива (он должен делать это максимально точно). Засоренные форсунки промыть сложно, но ультразвуковая ванночка справляется с этим заданием. При необходимости, инжектор с форсунками снимают и производят промывку волнами на щадящей частоте, повторяя процедуру несколько раз.
Для телефонов
Упавший в воду телефон можно спасти, промыв материнскую плату ультразвуком определенной частоты. Для такой процедуры в технических сервисах тоже используется бытовая отмывочная ванночка. Мастер извлечет плату, снимет с нее детали, которым вреден контакт с водой (камеру, динамик, микрофон), опустит внутрь ванны, зальет специальным раствором и включит прибор для работы в заданной частоте. Плата очистится пузырьками воздуха, функционирование телефона будет восстановлено.
Для промывки деталей
Использовать ультразвуковую ванночку можно для очистки оптики, металлических, иных твердых деталей от грязи, инородных компонентов, следов пайки или шлифовки. Применяют устройство для очистки узлов и деталей оргтехники (отлично подходит для промывки принтерных головок, увеличивает срок их эксплуатации). Очень ценят ванну с ультразвуком мастера ювелирного производства. Даже сильно загрязненные в процессе носки изделия становятся абсолютно чистыми через несколько минут обработки.
Преимущества
Ультразвуковой вариант очистки изделий может оказаться предпочтительнее механического. Иногда он становится единственной возможностью привести в порядок загрязненную деталь со следами коррозии. Вот основные преимущества использования ванны ультразвуковой:
- Обработка отмываемого предмета не занимает много времени.
- Не нужно прилагать физические усилия для механического удаления грязи и ржавчины.
- Отличный эффект достигается в самых труднодоступных местах (волны не знают преград).
- Ультразвук очищает предметы бережно, не оставляя царапин и других изъянов на поверхности.
- Процедура может заменить не только промывку, но и легкую полировку.
Как пользоваться
Очевидная, но крайне важная рекомендация: перед тем как пользоваться ультразвуковой ванной, обязательно прочитайте инструкцию к ней! Чтобы очистить деталь или изделие от грязи, следов коррозии, известкового налета используют водопроводную, колодезную, дистиллированную воду, спирт, мыльный раствор, некоторые виды растворителей. Во время работы ванны ясно слышен жужжащий звук, а на поверхности погруженных предметов появляется множество пузырьков. Ваши действия по обслуживанию агрегата просты:
- Открывайте крышку и наполняйте рабочую емкость выбранной жидкостью.
- Размещайте детали или изделия так, чтобы они были покрыты водой полностью.
- Проверяйте уровень жидкости, он не должен подниматься выше специальной отметки.
- Закрывайте крышку, подключайте прибор к источнику электрической энергии.
- Нажимайте кнопку «старт», в большинстве моделей ванночки стандартная продолжительность работы составит 180 секунд.
- При необходимости, включайте прибор снова. Для равномерной очистки детали внутри ванны нужно перевернуть.
- Если требуется, можно начать с увеличения времени или диапазона работы ультразвукового излучателя.
- Когда процесс завершен, отключайте ванну от сети, сливайте воду. Не забудьте просушить емкость, а затем отправить прибор на хранение.
- Относитесь к прибору бережно, ремонт ультразвуковой ванны – дело хлопотное и не всегда возможное.
Ультразвуковая ванна своими руками
Исходя из собственных потребностей, умелые мастера часто изготавливают ванночку-очиститель самостоятельно. На интернет-страницах своих блогов и видеоканалов они щедро делятся своими схемами и наработками. Обладая элементарными навыками работы с паяльником, вы можете изготовить самостоятельно плату – мозговой центр очистительного прибора, собрать по схеме электрическую цепь, включив в нее излучатель. Так вы получите ванну ультразвуковую, соответствующую вашим запросам. Вот что вам потребуется для этого:
- плата, изготовленная по проверенной схеме;
- легкая емкость из нержавейки (кастрюлька, мисочка, тазик) емкостью 0,5-1 л;
- подставка под емкость (можно использовать отрезок пластиковой канализационной трубы);
- блок питания мощностью 12 Вольт;
- ферритовый стержень;
- излучатель ультразвуковых волн;
- эпоксидный клей для монтажа излучателя.
Чтобы ультразвуковые волны проходили в емкость, приклеивайте излучатель к миске строго по центру, пользуясь для этого эпоксидным клеем. Ферритовый стержень нужен для изготовления дросселя. Намотайте на него два десятка витков медной проволоки (толщина 1 мм). По схеме соберите электронную и электрическую часть прибора. Установите конструкцию на подставку, укрепив электронную "начинку" внутри. Протестируйте самодельную ванночку с помощью фольги от шоколада. Под действием ультразвука фольга в ванне разрушается буквально на глазах.
Жидкость для ультразвуковой ванны
Дистиллированная вода – лучшая жидкость для щадящей обработки предметов. Но при наличии сильных загрязнений, или когда нужен быстрый результат, в ход идут активные добавки и даже агрессивные химические соединения. Для очистки серебра, золота, оптики в воду добавляют до 10% средства для мытья окон. Платы телефонов, побывавших в воде, «купают» в этиловом спирте или бензине «калоша». У каждого мастера свой излюбленный рецепт, любой вариант – предмет споров и личных предпочтений.
Важно понимать, хоть горючие жидкости и используются в ваннах ультразвуковых, они несут в себе опасность. При работе ультразвукового излучателя агрегат может иметь небезопасную температуру, а пары растворителей, бензина, спирта, при работе без вытяжки, концентрируются возле горячего прибора. Поэтому производителями категорически не рекомендуется брать горючие смеси в качестве рабочего раствора. Это правило очень часто нарушается мастерами. Будьте осторожны!
Ремонт
Неработающую ванну разберите, проверьте контакты и соединения, прозвоните детали. Если вышел из строя ультразвуковой излучатель, его нужно заменить. В этом случае цена ремонта может быть сопоставима с покупкой нового прибора. Если ванна ультразвуковая на гарантии, корпус вскрывать нельзя, ищите гарантийную мастерскую, производящую приборы данного бренда, и доверьте ремонт профессионалам.
Как выбрать ультразвуковую ванну
Если самодельные приборы вам не по душе, и вы решили купить ультразвуковую ванну для домашнего пользования, вам предстоит сделать важный выбор. В каталогах интернет-магазинов можно найти десятки агрегатов разного объема, мощности, стоимости. Прежде чем заказать отмывочную ванну, определитесь, какого объема она должна быть. Если вам предстоит обрабатывать небольшие предметы, мелкие детали, платы, объема до одного литра вполне хватит. Для автомобильных форсунок, медицинских инструментов, деталей и узлов большего размера емкость должна быть 1,5-2 л.
Материал рабочей емкости прибора – нержавеющая сталь. Только он позволяет ультразвуковым волнам беспрепятственно входить в жидкость и воздействовать на очищаемый объект. Лучше взять агрегат с более глубокой чашей, чем с мелкой, но широкой. Однако учитывайте размеры предметов, которые будут отмываться. Они должны погружаться в ванну целиком. Емкость не по размеру может требовать большего количества жидкости, что неэкономно.
Простая чистка телефона после воды стоит 800-1000 руб.
Если чистка не помогает и нужно восстановление контактов и элементов - сделаем!
А теперь давайте разберемся, что такое чистка телефона после воды в ультразвуковой ванне?
Для процедуры используется специальный прибор, называемый ультразвуковой ванной и специальный раствор, который наилучшим образом зарекомендовал себя в этой работе.
Когда ванна, наполненная раствором, работает, она похожа на стакан с лимонадом - шипит и пузырится. Подаваемый импульс создает пузырьки, которые навсегда избавляют плату телефона от грязи, окислов, коррозии, органических отложений и прочего всего, чего там быть не должно
Из каких этапов состоит чистка телефона в ультразвуковой ванне? Даже очень далекие от техники люди, скорее всего, понимают, что в ванну с раствором окунается не весь аппарат, а только его часть - материнская плата.
- Первый и главный этап чистки телефона в ультразвуке - это разбор аппарата и спайка/снятие с материнской платы тех элементов (например, микрофоны, щиты), который в раствор погружать нельзя.
- Вторым этапом является погружение платы в раствор. Процедура очистки платы длится 10-15 минут. По решению инженера цикл может быть продлен или повторен.
- На третьем этапе материнская плата...моется. Да-да, раствор должен быть смыт.
- Логично, что четвертым этапом будет сушка телефона.
В это время мастер осматривает другие компоненты телефона - дисплей, шлейфа, корпусные части. И осуществляет их механическую чистку, ведь попавшая внутрь вода нанесла ущерб и другим частям на своем пути к сердцу аппарата.
- На заключительном этапе на высушенную плату напаивается то, что было спаяно при подготовке к чистке, аппарат собирается, проходит заключительную пользовательскую проверку. Если все в порядке, то он готов к выдаче клиенту.
Таков идеальный сценарий чистки в ультразвуке. Но так все происходит далеко не всегда. Почему?
Подводные камни и сложности, возникающие после чистки в ультразвуке являются следствием того, что вода - не только источник жизни, но еще и большая опасность. Попадая в аппарат, она, вопреки мнению, не сушится, не испаряется и даже рис ей не помеха. Вода, попадая на электрические компоненты, превращается в окислы, которые нарушают контакт, а также могут привести к замыканию. При этом эти окислы остаются токопроводящими. Таким образом, пока окислы на месте - контакт худо-бедно сохраняется.
Но после чистки в ультразвуке окислы,а вместе с ним и зиждущийся контакт - пропадают. Именно поэтому так часты случаи, когда телефону после чистки в ультразвуке становится "хуже", чем до нее.
Вот тут и начинается основная работа мастеров по поиску утерянного контакта, который порой длится долго, и его восстановлению.
Этот контакт может потеряться и со временем, после того, как клиент забрал работающий аппарат. Опять же по тем же причинам - проводящие окислы ушли, контакт еще как-то держался "на том что осталось", и ни к чему хорошему это не привело. И мастера опять возьмут аппарат в работу и будут искать потерянный контакт.
Конечно, это не рядовые случаи. Это происходит тогда, когда окислы устарели, а также тогда, когда аппаратом после воды активно пользовались - заряжали и подключали к компьютеру. Вот почему так важно, чтобы вы вовремя сдавали в ремонт телефоны после воды! Осложняют работу и попавшие едкие жидкости, например, морская вода.
Из всего выше сказанного следует, что сервису бывает трудно сказать, какое именно время займет чистка после воды. Нам также бывает трудно сказать точную стоимость планируемых работ. И да, нам бывает сложно дать гарантию на проведенные работы.
Квалифицированный мастер всегда укажет вам на возможные риски в работе, проведя предварительную диагностику.
Теперь вы знаете, что чистка в ультразвуковой ванне требует квалификации инженера. Почистить в ванне цепочку и мобильный телефон - это не сопоставимые вещи.
Помните, если ваш телефон попал в воду единственное, чем вы можете ему помочь - это обесточить его и отнести в сервис.
Телефон, попавший в воду, нельзя:
- сушить на батарее
- сушить феном
И да, телефон, попавший в воду, бесполезно сушить в рисе, вы просто теряете драгоценное время.
На самом деле всё очень просто - залейте очищающую жидкость внутрь ультразвуковой ванны, подготовьте загрязнённые инструменты и положите их внутрь. Пользоваться аппаратом стоит только после того, как вы ознакомитесь с инструкцией, так как могут быть противопоказания и особые способы работы.
Обычно время чистки длится от 5 до 10 минут, но если деталь более рельефная и сильно загрязнена, то может понадобиться больше времени. У некоторых ванн предусмотрена возможность изменять рабочую частоту генератора, а это уже позволит более качественно очищать различные типы инструментов. Ведь для очищения маленьких и рельефных вещей, надо более высокая частота.
Всё дело в физическом явлении кавитации, которое создаёт маленькие пузырьки жидкостей, которые во время ультразвукового излучения начинают лопаться и тем самым разрушать грязь. При повышении частоты, расстояние между этими пузырьками уменьшается!
Помните, что использование ультразвуковой очистки полностью не стерилизует инструменты. Она только убирает сгустки загрязнения. Если вам необходима полная стерилизация, то надо отдельно использовать аппарат для стерилизации, который может быть на основе микроволн или радиации.
Сегодня мы поговорим про принцип работы ультразвуковой ванны или мойки. Мы специально для Вас подготовили этот материал, что бы Вы смогли разобраться в этом вопросе. Многие, когда узнают впервые про очистку ультразвуком, не до конца понимают как звуковыми волнами можно что-то очистить. Как оказалось – можно!
Что такое ультразвуковая очистка?
Давайте разберемся в терминологии. Звуковые волны с частотой колебаний более 18 кГц называются ультразвуковыми. Более 50-ти лет назад было обнаружено, что уз волны (как и другие волны по своей природе) способны оказывать физическое воздействие на объекты. Более того, это воздействие было значительным. После этого заметили, что УЗ в процессе своего воздействии, вызывает физические отслоения в неоднородных средах.
В результате экспериментов, ученые пришли к выводу, что УЗ можно и нужно использовать для очистки. Под термином «ультразвуковая очистка» подразумевается использование волн ультразвука для очистки. Очистка достигается благодаря совместному действию различных физических эффектов, которые возникают в жидкости под действием мощных УЗ колебаний. Работа ультразвуковой ванны описана ниже, основной принцип работы так же.
Как работает ультразвуковая мойка или ванна?
Эффекты в процессе УЗ очистки, крайне важны для эффективности ультразвуковой мойки. Максимальный результат получается за счет комбинированного действия кавитации, звукового давления, акустического течения и звукокапиллярного эффекта. Чуть подробнее о них.
Кавитация – физический процесс создания и разрушения пузырьков в жидкой среде, может сопровождаться шумом (человеческое ухо способно услышать) и обязательно сопровождается гидравлическими ударами за счет образование в жидкости пустот (пузырьков), в которых может находиться 5-20% пара.
Акустическое течение – течения вихревых потоков, которые возникают под действием УЗ поля волн и распространяются в жидкостях или газах. Часто возникают, из-за неоднородности поля или вблизи каких то физических препятствий на пути УЗ волн.
Звуковое давление - избыточное давление переменного характера, появляется в средах с «упругостью» в момент прохождении через неё волн от УЗ.
Звукокапиллярный эффект – повышение интенсивности проникновения жидкости в узкие пустоты и щели (их называют капилляры) за счет кавитации при ультразвуке.
Безусловно, главенствующую роль в этом играет кавитационная эрозия. Благодаря ей, мы получаем заветный результат – практически идеальную очистку. У льтразвуковая ванна использует принцип действия кавитации, взятый за основу. П ринцип работы ультразвуковой мойки для инструментов как и любой другой будет абсолютно таким же.
Этапы работы ультразвуковой мойки следующие :
- Наполнение емкости жидкостью для очистки.
- Детали или изделия помещают в специальную корзину, а далее ее опускают в мойку.
- Подключают ванну или мойку к сети.
- Кавитационная эрозия воздействует на очищаемый объект.
- Жидкость после обработки сливается, изделие промывается.
В процессе работы волны ультразвука поступают от излучателей (преобразователей) в емкость с жидкостью, а нагреватель повышает температуру рабочей среды. Ударяясь об изделие, они разрушают связи между неоднородными телами (в нашем случае это грязь и объект очистки). В результате этих нарушений мы достигаем цели – выполняем задачу по удалению грязи. Принцип работы дает фору другим методам.
Преимущества ультразвуковой очистки
Хоть ультразвуковая мойка со своим принципом работы известна уже давно, распространенность данного оборудования не велико. Причина этого не известна, ведь УЗ мойка имеет существенные преимущества :
- Стоимость оборудования мала по сравнению с другими методами очистки.
- Эффективность очистки находится в диапазоне 80-100%. Она зависит от изделия и типа загрязнения. В 90% случаев эффективность составляет 100% при нескольких циклах очистки, все остальное вытирается тряпкой.
- В уз мойке можно чистить все что угодно – от овощей и фруктов до плат и ГБЦ (или инструмента).
- Мойка очистит все возможные загрязнения кроме тех, что подверглись значительной диффузии с поверхностью (имеется ввиду ситуация, когда грязь глубоко «въелась», допустим в метал – проникла в кристаллическую решетку, такие загрязнения удаляются только механическим снятием слоя металла с поверхности, поскольку кавитационная эрозия не способна проникнуть на большую глубину если нет микротрещин), но это не относится к ржавчине .
- Можно использовать в лабораториях и промышленности для исследований или ускорения смешивания двух или более жидкостей, других задач.
- Сокращает время на чистку, что ведет к экономии денег и электроэнергии.
- Благодаря экономическому эффекту – повышается КПД всего предприятия.
- Позволяет дезинфицировать изделия.
- Повышает степень автоматизации работ.
- Мойка относится бережно к очищаемым объектам и не портит их.
- Удаляет грязь из мест, куда невозможно подлезть.
- Физический контакт Ваших рук с раствором и деталью отсутствует, что повышает безопасность обработки.
- Позволяет применить устройство для таких физических и химических процессов в жидкостях: эмульгирование (получение эмульсий или дисперсирование); экстракция; перемешивание жидких сред; растворение кристалов и/или других частиц. По этой причине это оборудования очень часто применяется для катализации физико-химических реакций.
- Форма изделий для очистки – любая, а габариты – ограничены только размерами самой мойки.
А так же многое другое.
Какие функции должны быть в ультразвуковой мойке
Все функции уз ванны или мойки можно разделить на 2 группы: базовые и дополнительные . Принцип работы всех УЗМ одинаков.
К базовым функциям относятся :
- Наличие настройки времени ультразвуковой обработки (не только программной, а и пользовательской).
- Подогрев (нужен для стерилизации и ускорения процесса очистки + КПД)
- Автовыключение.
- Слив отработанной жидкости.
Дополнительные функции :
- Дегазация (повышает КПД).
- Регулировка мощности нагрева.
- Регулировка мощности ультразвука.
- Импульсная очистка (усиливает звуковое давление и звукокапиллярный эффект, повышает КПД).
Стоит отметить, что на украинском рынке только наши мойки серий TUS и TUS-JP имеют все вышеописанные функции . Ассортимент представлен в разделах на . Ниже Вы можете наглядно посмотреть связь между функциями и процессами:
Выводы
У льтразвуковая ванна имеет принцип работы основанный на кавитационной эрозии. Эффективность очистки очень высокая и это оборудование подходит всем (включая домохозяек). Преимущества – очевидны, а функционал значительно повышает полезное действие и без того эффективного оборудования. Целесообразность использования в быту или на предприятии обоснована .
Наверняка многие слышали о том, что при помощи ультразвуковой ванны можно удалить практически любые загрязнения. Это верно, но лишь отчасти. Необходимо понимать, что ультразвуковые ванны используются для удаления микроскопических загрязнителей, которые не могут быть удалены традиционными способами.
В качестве примера можно привести ультразвуковую ванну ПСБ-4035. Четрёхлитровая модель позволяет очищать сразу большое количество предметов.
Означенные мини-устройства с успехом могут применяться в быту. В большинстве случаев они используются для очищения:
- ювелирных украшений;
- линз;
- оптических систем;
- стоматологических инструментов и т.д.
Подобные устройства осуществляют работу в следующем частотном диапазоне: 20-40 кГц. Принцип работы основывается на генерация огромного количества кавитационных пузырьков.
По большому счёту, вся энергия затрачиваемая в устройстве идёт на продуцирование этих пузырьков. При их схлопывании образуется мини-ударная волна. Именно она очищает любую поверхность от загрязнителя.
Следует понимать, что чем выше частота прибора, тем быстрее образуются пузырьки и схлопываются. Тем меньше их воздействие на поверхность. То есть максимум очистительной способности находится на самой низкой частоте.
Дело в том, что существуют ситуации, когда необходимо удалять грязь из микротрещин. Естественно, решить эту проблему механическим способом не представляет возможным, так как трещина невероятно мала.
Кроме того, при помощи специального состава (моющего) можно быть уверенным в том, что самой поверхности не наносится никакого урона.
Чиста при помощи ультразвуковой ванны является очень экономичной. По большому счёту, деньги тратятся только на очищающий раствор. Потребление электричества мизерное.
После глубокого ультразвукового очищения вещи приобретают облик, который может быть сравним с новым изделием. Только опытный человек с оптическими приборами сможет определить, где новый предмет, а где очищенный.
На видео будет продемонстрирован процесс эксплуатации обыкновенной ультразвуковой ванны:
