На протяжении всего развития человечества регулярно появлялись те или иные изобретения, призванные упростить и улучшить жизнь людей. Технический прогресс никогда не стоит на месте, поэтому развитие научной сферы - процесс вполне естественный и закономерный.
Не так давно популярность среди потребителей приобрело такое устройство, как ультразвуковая ванна. Своими руками создать этот механизм может практически любой хозяин, важно лишь иметь в наличии определенный список материалов и четко следовать технологии изготовления. Используется это изделие в основном для того, чтобы очистить те или иные предметы, при этом в основе работы лежат не стандартные методы, а применение такого сравнительно нового явления, как ультразвук. Поэтому о том, что собой представляет ванна ультразвуковой очистки, и как она функционирует, далее и пойдет речь.
Принцип работы
Из названия этого прибора становится понятно, что лежит в основе его функционирования. Ультразвук представляет собой своеобразные колебания, частота которых превышает показатель в 18 кГц. Жидкость, которая находится в такой ванне, наполнена большим количеством пузырьков, которые под влиянием высокого давления лопаются, создавая эффект, именуемый кавитацией.
Принцип работы является следующим: внутрь резервуара с раствором погружается предмет, требующий очистки. После запуска прибора пузырьки, лопаясь, воздействуют на загрязненный механизм и удаляют с него налет. Такой способ позволяет избавиться от грязи даже в самых недоступных для ручной обработки частях изделия, не нарушая его структурной целостности.
Из чего состоит ванна ультразвуковой очистки?
Внешне этот прибор представляет собой не очень большую около 1 л (встречаются образцы и более крупного размера, вмещающие в себя 5, 10 и больше литров), изготовленную, как правило, из нержавеющей стали. Такого вполне хватает для того, чтобы обработать самые разные устройства и механизмы.
В конструкцию подобного изделия входит 3 основных элемента:
- Излучатель, основное назначение которого - преобразовывать электрические колебания, создаваемые ультразвуком, в механические, которые впоследствии передаются в жидкость ванны через ее стенки.
- Генератор, служащий источником появления вибрации.
- Нагревательный элемент. Его главная функция - сделать так, чтобы жидкость для ультразвуковой ванны имела постоянную температуру, равную 70°C. Стоит отметить, что иногда в конструкцию прибора такой структурный компонент может и не входить, однако его наличие однозначно способствует более качественной очистке.
Сфера применения ультразвуковых ванн
Такой метод удаления грязи является гораздо более действенным по сравнению с традиционными вариантами. Для очищения самых разных по своему назначению изделий ультразвуковая ванна активно эксплуатируется во многих сферах:
- в медицине ее использование позволяет тщательно стерилизовать хирургические и лабораторные инструменты;
- в машиностроительной сфере ванна ультразвуковая играет роль агрегата, удаляющего загрязнения с труб и иных крупных деталей уже после их полировки и шлифовки;
- широко применяются эти приборы и в ювелирном деле, когда периодически возникает необходимость очистки утративших презентабельный вид драгоценностей;
- работники типографии используют ультразвуковую ванну в первую очередь для промывки структурных частей принтеров и иных устройств, отвечающих за печать;
- очистить кремниевые и кварцевые пластины, составляющие основу электронного производства, также помогает применение этого многофункционального прибора;
- автолюбители не понаслышке знают о необходимости чистки структурных компонентов транспортного средства, таких как форсунки, фильтры, инжекторы и пр.
Главные достоинства ультразвуковых ванн
Если сравнивать такую систему с другими приборами, то нельзя не отметить ряд ее неоспоримых преимуществ, среди которых:
- Ванна ультразвуковая - очень простое в эксплуатации изделие. Для ее функционирования требуется лишь наполнить емкость необходимым раствором, и процесс очистки можно начинать.
- Любые загрязнения даже в самых труднодоступных частях того или иного предмета с ее помощью можно удалить без каких-либо проблем.
- Высокие показатели производительности работы. Идеального результата очистки вещи можно достигнуть, всего лишь за 2-3 минуты подержав ее внутри ванны.
- После окончания процедуры на поверхности изделия не появится никаких механических повреждений, так как его обработка проходит без применения каких бы то ни было агрессивных средств.
Основные критерии выбора
Для того чтобы приобретенная ультразвуковая ванна работала максимально эффективно, требуется ознакомиться с некоторыми факторами, влияющими на качество ее работы.
Как уже говорилось ранее, наличие в ее конструкции приветствуется, так как время очистки в этом случае значительно уменьшается, а положительный результат более очевиден. Однако стоит отметить, что в том случае, если жидкость для ультразвуковой ванны содержит в себе дезинфицирующий раствор, то использовать дополнительную энергию для повышения температуры нет необходимости.
Кроме того, важно сразу определиться с тем, какие предметы будут подлежать очистке, так как емкость прибора должна соответствовать объему погружаемых в него изделий.
Далее следует сказать несколько слов о том, как изготовить подобное устройство для удаления грязи с автомобильных форсунок. Именно эти части транспортного средства чаще всего требуют очистки, поэтому специфику работы и требуется описать более подробно.
Материалы для изготовления ультразвуковой ванны для форсунок
Каждый автовладелец знает, что для стабильной работы двигателя очень важно содержать все его компоненты в порядке. Когда для применяется ванна ультразвуковая, можно с уверенностью говорить о безопасности эксплуатации транспортного средства. Однако такая работа, выполняемая на какой-либо станции технического обслуживания, будет стоить весьма недешево. Поэтому следует разобраться с тем, чтоб собой представляют ультразвуковые ванны для форсунок, чтобы изготовить такой прибор самостоятельно.
Но для начала следует определиться со списком материалов, требуемых для собственноручного монтажа. К ним относятся:
- Емкость, которая будет служить основой. Ей может выступать любой не слишком большой тазик.
- Стиральная машина с функцией ультразвука. Приобрести такое устройство можно практически в любом магазине бытовых принадлежностей.
- Самый простой стиральный порошок, не имеющий примесей и дополнительных свойств наподобие отбеливающего эффекта.
- Горячая вода.
- При наличии - специальный спрей для очистки форсунок. Однако вполне можно обойтись и без него.
Самостоятельное изготовление ультразвуковой ванны для форсунок
Процесс создания такого агрегата не несет в себе никакой сложности. Для начала следует взять чистый тазик и набрать в него горячей воды, в которой впоследствии нужно развести стиральный порошок примерно в той же пропорции, как и для стирки. После этого в жидкость следует погрузить форсунки, которые требуется очистить, и опустить Время ее работы - около 30 минут. При этом важно помнить, что воду в тазике следует менять до тех пор, пока во время работы аппарата полностью не пропадет запах бензина.
После того как неприятный аромат больше не будет ощущаться, форсунки следует расположить непосредственно по центру устройства, что позволит ускорить процесс их очистки. 6 часов - это стандартное время, на протяжении которого должна работать ванна. позволит полностью удалить грязь и остатки масла с деталей автомобиля. Кроме того, такой вариант очистки даст возможность хозяину сэкономить значительную часть финансовых средств.
Набор материалов для монтажа ультразвуковой ванны
Для того чтобы сконструировать подобное устройство собственноручно, важно правильно понимать принцип его работы, иначе сложные манипуляции не приведут ни к чему хорошему. Изучив особенности функционирования такого механизма, как ультразвуковая ванна, своими руками его можно собрать, имея в наличии следующий список материалов:
- трубка из пластмассы или стекла;
- магнит круглой формы (такую деталь вполне можно найти во многих старых динамиках);
- катушка;
- жидкость, предназначенная для ультразвуковой ванны;
- фарфоровая емкость;
- трансформатор на импульсной основе;
- насос;
- стальной каркас.
После того как все детали будут подготовлены, можно начинать сборку.
Процесс изготовления ванны ультразвуковой очистки
Как уже говорилось ранее, подобные работы должны проходить в четком соответствии с заранее заготовленным планом, чтобы конечный результат был положительным. Понять устройство самодельного прибора поможет схема ультразвуковой ванны, которая отображена ниже.
Начинается процесс монтажа с того, что катушку необходимо намотать на приготовленную пластмассовую или стеклянную трубку. На оставшийся участок стержня следует поместить магнит. Полученное устройство представляет собой не что иное, как преобразователь, именуемый магнитострикционным.
Все следующие действия должны проходить по следующему алгоритму:
- В каркасе из стали следует установить фарфоровый сосуд.
- После этого днище этой детали следует оборудовать отверстием, куда и должен быть помещен уже изготовленный преобразователь.
- Затем в конструкции сосуда требуется соорудить патрубки. Эти элементы предназначены для того, чтобы сквозь них жидкость поступала внутрь и впоследствии сливалась. В том случае, если планируется конструировать ванну большого размера, нелишним будет позаботиться о монтаже насоса, ускоряющего подачу раствора.
- По окончании монтажа устанавливается импульсивный трансформатор, основная функция которого - повышение напряжения. Для этих целей подойдет любой механизм подобного рода, взятый из телевизора или компьютера.
Завершается работа проверкой функционирования ультразвуковой ванны. Если процесс сборки был выполнен правильно, то эксплуатация такого прибора позволит сэкономить значительную часть бюджета и даст возможность тщательно и качественно очистить все необходимые детали.
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.
При продаже с доставкой по почте внимательно читайте технические характеристики устройства, задавайте вопросы продавцу. Поскольку работу прибора сложно оценить «на глаз» за несколько секунд, вы не сможете проверить его полную исправность в месте выдачи. Особенно должны настораживать акции, скидки и распродажи в интернете. Если ванна продается слишком дешево – с ней точно что-то не так.
Источниками света , интенсивно излучающими ультрафиолетовую часть слектра, являются прямые ртутно-кварцевые - ПРК или аргоно-ртутно-кварцевые- АРК - горелки, спектр излучения которых содержит до 45,7% ультрафиолетовых лучей с длиной волны от 400 до 150 mu; видимых лучей 47%, инфракрасных лучей 7,3%. Вследствие небольшого количества тепловых лучей в спектре указанных горелок ощущение тепла получается незначительное. Ртутно-кварцевые газосветные горелки (ПРК) имеют цилиндрическую форму. Сделана горелка из горного хрусталя, кварца, длиной до 12 см с удаленным из нее воздухом. В оба конца трубки введены металлические электроды.
При нагреве ртуть частично превращается в пар, образуя дугу Петрова, излучающую ультрафиолетовые лучи. Облучение следует начинать через 12-15 мин. после зажигания горелки, когда радиация достигнет постоянного режима предельной интенсивности. Горелки изготовляются из кварца, потому что он пропускает ультрафиолетовые лучи и выдерживает высокую температуру дуги Петрова.
В настоящее время широко применяется новый тип горелок: аргоно-ртутно-кварцевая горелка (АРК), которая состоит из кварцевой трубки подковообразной "или цилиндрической формы, наполненной разреженным газом - аргоном. На концах трубки, в небольших расширениях, находится незначительное количество ртути, которая при зажигании горелки почти полностью переходит в парообразное состояние. Кварцевое стекло толщиной 1 мм хорошо пропускает все лучи до 150 mu.
От этих ламп получается характерный ртутный спектр, который имеет следующие особенности: 1) он не сплошной, как при описанных выше источниках света, а линейный; 2) в нем совершенно нет инфракрасных лучей; 3) почти отсутствуют красные лучи; 4) имеется очень много ультрафиолетовых лучей - до 250 mu и еще короче, т. е., кроме внутренних ультрафиолетовых, много наружных, а именно с длиной меньше 200 mu, которых в солнечном спектре нет. Общее излучение ультрафиолетовых лучей в кварцевых лампах чрезвычайно велико.
Благодаря всем этим качествам кварцевые лампы считаются наилучшими по излучению ультрафиолетовой радиации. В настоящее время наиболее распространены кварцевые лампы типа Баха и Иезионека.
Ртутно-кварцевая лампа Баха
. В лампе Баха горелка укреплена в большом выгнутом, и виде полушарии, алюминиевом рефлекторе.
При помощи рукоятки (колесика сбоку от колпака) горелка наклоняется для соединения обеих масс ртути, а затем приводится опять в горизонтальное положение, чтобы ртуть разъединилась и образовалась вольтова дуга. Рефлектор укрепляется при помощи блока подвижно на потолке или на особом штативе, так что ого можно опускать и поднимать и, олодоиательно, изменять расстояние горолки от больного и вместе с том монять силу освещения.
Ультразвуковая ванна – это специальное оборудование, позволяющее выполнять очистку от сильных загрязнений и налета хрупких предметов, ювелирных изделий, электронных деталей, микросхем и т. д. Процедура проводится посредством влияния на поверхность ультразвуковых волн в диапазоне от 18 до 120 КГц.
Они создают кавитацию, при которой образуются миллионы мельчайших пузырьков, воздействующих на детали совместно с активным моющим веществом и очищающих ее от твердых отложений и загрязнений. Перед покупкой многие интересуются, какая ультразвуковая ванна лучше и какие параметры следует учесть при выборе.
Преимущества ультразвуковой очистки и сферы применения ультразвуковых ванн
Остановимся немного на возможностях и достоинствах подобного метода. Сферы применения ультразвуковых ванн обширны. Их используют в электронной промышленности для промывки печатных плат, очистки кварцевых и кремниевых пластин, что востребовано при ремонте мобильных телефонов, планшетов и прочих гаджетов.
Кроме этой сферы, ультразвуковые ванны применяются для очистки ювелирных украшений, в медицинской отрасли для стерилизации инструментов, для ремонта оргтехники, в химической промышленности и прочее. Подобный метод имеет следующие достоинства:
- Мягкое и эффективное очищение без повреждений в виде царапин.
- Процесс происходит без применения органических растворителей.
- Воздействие на труднодоступные участки – поры, полости и отверстия.
- Экономия времени на очистке, так как она занимает считанные минуты.
Какую выбрать ультразвуковую ванну?
В нашем каталоге представлено множество разновидностей подобного оборудования с различными параметрами. Вы можете , характеристики которой будут максимально подходить для ваших целей. Учитывайте следующие факторы, чтобы выбрать оптимальное оборудование для вашего бизнеса:
- Частота волн. Не существует прямой зависимости между этим параметром и эффективностью очистки. Для каждого уровня частоты имеется крайний предел степени очищения при определенном уровне микроскопических пузырьков. Чем она выше, тем пузырьки меньше, соответственно удаляют они меньшие частицы грязи. Например, при частоте 100 кГц, эффективно удаляются частицы до 1 мкм, поэтому такое оборудование применяют для стерилизации медицинских инструментов. Для очистки плат смартфонов и гаджетов выбирайте лучшие ультразвуковые ванны из нашего каталога с частотой до 50 кГц.
- Размер бака. При выборе устройства нужно учитывать вместимость корзины, в которую вы будете помещать ваши изделия. Рекомендуется покупать ультразвуковую ванну, которая имеет запас по размерам, так как объекты для очистки запрещено класть на дно ванны. Очистка происходит только в корзине.
- Подогрев. Наличие этой функции позволит проводить процедуры быстрее и эффективнее, так как большинство растворов лучше работают при температуре 50-60 градусов Цельсия.
- Наличие таймера. Важный элемент, который позволит запустить процесс очистки и пойти заниматься своими делами.
В нашем каталоге присутствует множество устройств с различными параметрами от ведущих производителей: Codyson, YaXun, Skymen. Выполняйте сравнение ультразвуковых ванн по представленным характеристикам, чтобы приобрести подходящий вариант. Если сомневаетесь с выбором оборудования, обращайтесь к нашим консультантам, которые подскажут его параметры и помогут сделать правильный выбор.