Як вибрати частоту ультразвукової ванни

Як показала практика, 90% покупців немає жодного уявлення про частоту ультразвукової ванни. У них є лише одне завдання – купити УЗ ванну та крапка. З цих 90% близько 70% думають, що ванна має частоту 40 кгц та інших не буває. У цій статті я розповім, як правильно вибрати частоту ультразвукової ванни.

Загальне твердження про частоту в УЗ ваннах

УЗ ванни бувають на  частоти від 18 до 200 кГц. Від частоти залежить очищуюча здатність ванни. Правильний вибір частоти вирішить усі ваші проблеми, а неправильний – додасть нові. Насправді застосовують діапазон частот 18 - 120 кГц (він закриває до 99% всіх завдань).

У процесі зміни частоти ультразвуку змінюються розміри кавітаційних бульбашок і як наслідок – потужність ударних хвиль, що утворюються при їх схлопуванні. Тому для кожного завдання є своя частота роботи ультразвуку.

 

Усю лінійку частот можна поділити на 4 умовні групи. Ці групи задають загальні правила застосування тих чи інших частот практично:

1. 1. Група 18-28 кГц - найпотужніша група частот. Її застосовують видалення сильних забруднень. Її не рекомендується використовувати на полірованих та дзеркальних поверхнях.
2. 2. Група 33 - 60 кГц - група частот універсального профілю, що застосовується до широкого спектру матеріалів та забруднень. З її допомогою очищають до 70% всіх забруднень та виробів.
3. 3. Група 60 - 120 кГц - ця частота використовується для очищення предметів з надскладною геометрією та гострими гранями. Вихрові потоки та кавітаційні хвилі добре проникають у отвори.
4. 4. Група 120 кГц та вище – спеціалізована група частот. Вона застосовується в лабораторних цілях, прецизійній оптиці та експериментальних обробках. Також її використовують як фінальну стадію обробки вже чистого виробу.

Для промислових ванн використовують ультразвукові генератори.

Тепер докладно розглянемо правильне застосування частот.

Таблиця частот УЗ ванн та сфери їх застосування

Усі поширені частоти можна вказати у таблиці із зазначенням їх сфери застосування. Нижче я описав, де і які частоти необхідно застосовувати, яке поєднання частот краще у тих чи інших випадках.

Частоти роботи ультразвукових ванн та сфери їх застосування

Частота, кГц	Сфера використання
18	Нагари під тиском, ливарне виробництво, шарувата іржа
20	Нагари під тиском, шаруваті нагари, нагари із закоксовуванням
22	Нагари під тиском
25	Нагари під тиском, олії
28	Нагари, нагари під тиском, олії, стоматологічні пасти, гіпс
33	Олії, вироби складних форм з неглибокими отворами
35	Олії, фільтра, медицина, вироби складних форм з неглибокими отворами
40	Олії, фільтра, медицина, плати, ювелірна справа, вироби складних форм з неглибокими отворами
44	Авіаційні фільтри
45	Олії, фільтра, медицина, плати, ювелірна справа, вироби складних форм з неглибокими отворами
60	Фінальна чистка, фільтра, медицина, вироби складних форм із глибокими отворами
80	Фінальна чистка, фільтра, медицина, вироби складних форм з глибокими отворами, оптика
120	Фінальна чистка, фільтра, медицина, вироби складних форм з глибокими отворами, оптика, лабораторні дослідження

 

 

Частота ультразвукової ванни для загальної медицини

Для застосування у медичних закладах допускаються ультразвукові ванни, які мають необхідну сертифікацію. Також згідно з санітарними нормами допускається застосовувати УЗ ванни з частотами роботи від 35 до 45 кГц (для інструментів загального призначення).

Для задач очищення медичного інструменту застосовують ванни із універсальною частотою 40 кГц. Ця частота застосовується для очищення всіх інструментів (у тому числі і хірургія), проте застосовувати 40 кГц для хірургічних скальпелів не доцільно. Це призводить до їхнього затуплення.

Використовують ванни з питомою потужністю 20 Вт/л. Для цих завдань підходять УЗГ серії DS-35** та DS-45**.

Частота УЗ ванни для хірургії

Для хірургічних відділень слід застосовувати УЗ ванни у двочастотному виконанні. Як робочі частоти використовують 40 кГц і 60 кГц. На частоті 40 кГц виконують первинне чищення скальпелів та інструменту з гострими кромками на час не більше 5 хвилин. Далі продовжують чищення лише не гострих медичних виробів. Далі (після циклу на частоті 40 кГц) не гострі медичні вироби витягують із ванни і поміщають скальпелі назад.

Для скальпелів слід запустити ванну в роботу на частоті 60 кГц на час, зазначений в інструкції до дез засобу. Зазвичай цей час 20-30 хвилин. Таким чином виконують двостадійну обробку виробів за допомогою ультразвуку. Не гострі хірургічні інструменти можна не витягувати, а залишити на обробку частотою 60 кГц разом зі скальпелями. Також іноді застосовують третю стадію очищення частотою 80 кГц.

Використовують ванни з питомою потужністю 20 Вт/л при 40 кГц та 22-25 Вт/л при 60 та 80 кГц. Для цих завдань підходять УЗГ серії DS-40**, DS-60** та DS-80**.

Частота ультразвукової ванни для манікюру та салонів краси

Для манікюру та салонів краси на практиці застосовують ванни з універсальною частотою роботи 35 кГц або 40 кГц, рідше 45 кГц. Як правило, двостадійну обробку ультразвуком на практиці не виконують, але можна і застосовувати у зв'язці частот 40 та 60 кГц. Цикли обробки – згідно з інструкціями до миючого.

Для важких забруднень інструменту застосовують двостадійне очищення ультразвуком на частотах 25-28 кГц та 40 кГц як фінальне чищення. Для підвищення якості очищення застосовують частоти 40 та 60 кГц послідовно.

Використовують ванни з питомою потужністю 20 Вт/л. Для цих завдань підходять УЗГ серії DS-25** та DS-28**.

Частота УЗ ванни для стоматології

Стоматологія відрізняється від класичної медицини через наявність жорстких забруднень на борах. Саме через це забруднення буває погане очищення в УЗ ванні. Для очищення стоматології необхідно застосовувати двоетапну чистку на частотах 28 і 40 кГц.

На частоті 28 кгц запустіть ванну на 10-15 хвилин. Далі, не виймаючи інструмент із ванни, запустіть цикл на 20-30 хвилин на частоті 40 кГц. Робота на двочастотній ванні значно підвищить якість очищення борів.

Використовують ванни з питомою потужністю 20 Вт/л. Для цих завдань підходять УЗГ серії DS-28 і DS-40 .

Частота УЗ ванни для відмивання плат

Для відмивання плат в УЗ ваннах слід використовувати дві або тричастотні ванни. Мінімально рекомендую застосовувати ванни з частотою 25 і 45 кГц або 28 і 40 кГц (двочастотне виконання). Для відмивання плат у зборі можна застосувати третю стадію очищення частотою 60 кГц.

Двочастотні ванни з частотою 40 і 60 кГц будуть менш ефективні, ніж ванни на частотах 25 і 45 або 28 і 40 кГц, тому на практиці їх не застосовують. Використання ванни на одній частоті 40 кГц має низку недоліків:

• - збільшений час очищення;
• - важковидаляємий нагар.

Як бюджетний варіант – можна застосувати одночастотну ванну на частоту 40 кГц разом із попереднім замочуванням плати у теплому розчині миючого. Для цих завдань підходять УЗГ серії DS-25**, DS-40** та DS-28**.

Частота УЗ ванн для СТО

СТО має 2 групи забруднень:

• - олійного характеру;
• - нагар.

 

Саме нагар на блоках циліндрів, клапанній кришці, інших місцях ускладнює весь процес очищення. Для сегмента СТО обов'язково застосування ванн із низької групи частот. Рекомендую використовувати ванни на частоті 25 кГц або 28 кГц. Для отримання ідеального результату необхідно провести двостадійну обробку ультразвуком із застосуванням частоти 40 кГц.

Для цих завдань підходять УЗГ серії DS-25**, DS-40** та DS-28**.

Частота для фільтрів сажі

Сажеві фільтри в автомобілі можуть бути очищені ультразвуком. Ця деталь автомобіля має свої особливості:

• - крихкість;
• - тонке покриття пластин;
• - сажові відкладення.

Це робить цю деталь одночасно важкоозабрудненою і важкоочисною. Для правильного очищення слід обов'язково застосовувати спеціалізовану хімію, попереднє замочування в камері замочування, а також застосовувати правильну частоту очищення.

Для коректного очищення без ушкодження фільтра слід після замочування фільтра застосувати цикл 10-30 хвилин на частоті 22-25 кГц з наступною післяобробкою частотою 40 кГц з промиванням фільтра.

Частота для інших фільтрів

Інші фільтри в автомобілі можуть бути очищені частотами 35, 40 або 45 кГц. Вам потрібно вибрати будь-яку з них. Виділити найкращу з цих перерахованих частот важко. З фільтрелементами вони справлятимуться приблизно однаково.

Частота для відмивання полірувальних паст

Полірувальні пасти це один із поширених забруднювачів у багатьох промислових процесів. Полірувальні пасти відрізняються зернистістю і можуть бути видалені ультразвуком з поверхні. Для цього варто застосувати ванну на частоті 35 кГц або 40 кГц. За цикл 10-30 хвилин ви отримаєте бажаний результат.

На просторах інтернету є хибна думка, де стверджується, що частота 35 кГц краще підходить для паст, однак, це не так. За результатами експериментів, 35 і 40 кГц вирішують проблему видалення залишків паст з поверхні. Для цього необхідно використовувати ванну з питомою потужністю УЗ-випромінювання не менше 20 Вт/л.

Частота видалення окалини

Окаліна може бути ефективно видалена ультразвуком. Частота обробки залежить від шорсткості поверхні. В основному застосовують двостадійну обробку на частотах 25 кГц і 40 кГц. Це поєднання частот дає максимальну ефективність та кращу якість чищення.

 

Якщо ваш виріб не має вибоїн на поверхні, то можна застосувати лише одну частоту 40 кГц.

Частота для видалення іржі та накипу

Для видалення іржі застосовують частоти:

1. 1. 40 кГц – для рудого нальоту на гладких поверхнях (підходить для видалення жовтої іржі – хімічна формула FeO(OH)H2O або оксид заліза двовалетний);
2. 2. 28 кГц – для видалення червоної іржі, хімічна формула Fe2O3•H2O або оксид заліза тривалентний;
3. 3. 25 кГц – для видалення коричневої та чорної іржі (Fe2O3 та Fe3O4), видалення шаруватих відкладень;
4. 4. комбінацію частот 25/45 кГц або 28/40 кГц – для видалення шаруватих відкладень за наявності корозійних вибоїн на поверхні.

Для видалення накипу із поверхні виробів застосовують частоти 28/40 кГц. Для видалення накипу у проточних системах застосовують частоти 22-25 кГц.

Частота УЗ ванн для авіаційних фільтрів

Для очищення авіаційних фільтрів застосовують підвищені вимоги. На практиці технологи керуються інструкцією з очищення фільтроелементів та фільтропакетів в умовах експлуатації та ремонту авіаційної техніки № 63. Ця інструкція була розроблена ще в СРСР. У ній зазначено, що слід очищати певними моделями ультразвукових ванн (які вже зняті з виробництва). Частота 44 кГц була номінальною в цих ваннах, однак її допуск ±10%.

Таким чином, частота очищення авіаційних фільтрів лежить в діапазоні 39,6-48,4 кГц. У цей діапазон потрапляють ванни з номінальними частотами 40, 44 та 45 кГц із обов'язковою роботою в смузі допуску.

Очищення фільтрів проводиться з паралельною фільтрацією розчину, згідно з такими нормами:

• - фільтрація 30-40 мкм - протягом 5-10 хв;
• - фільтрація 12-16 мкм - протягом 15-20 хв;
• - фільтрація 5-7 мкм - протягом 20-60 хв;

Для цих завдань підходять УЗГ серії DS-45**, DS-44** та DS-40**.

Частота для ванн очищення екструдерів

Екструдери для органіки та неорганіки (точніше їх головки) можуть очищатися ультразвуком. Для правильного очищення слід застосовувати двочастотні ванни. Ванни повинні працювати на частоті 20 кГц та 40 кГц.

Цикл роботи на частоті 20 кгц може становити до 60 хвилин для важких забруднень. Частота 40 кГц використовується для фінального чищення.

Частота для ювелірних УЗ ванн

У ювелірних майстернях та цехах застосовують ультразвук для очищення та травлення прикрас.

Правильні частоти для ювелірних ванн:

• - видалення полірувальних паст – 35 чи 40 кГц;
• - травлення – не нижче 40 кгц;
• - очищення з камінням – не нижче 60 кГц.

Як ви бачите, завдань і частот безліч. Шукайте правильне УЗ очисне обладнання, яке вирішить ваші завдання. Не розмінюйтесь на погані ванни.