Jak funguje ultrazvukové čištění?

1. Posouzení dílu a znečištění

Nejprve se určí materiál dílu, druh a množství nečistoty, požadovaná úroveň čistoty a navazující výrobní operace. Jiný proces se navrhuje před lakováním, jiný před montáží a jiný pro odstranění karbonu při repasi motorového dílu.

2. Volba čisticí lázně

Vybere se chemická směs, její koncentrace a vhodná pracovní teplota. Při práci s citlivými materiály se nejprve ověřuje kompatibilita na vzorku.

3. Odplynění lázně

Čerstvě napuštěná kapalina obsahuje rozpuštěné plyny, které tlumí vznik účinné kavitace. Před samotným čištěním je proto nutné lázeň odplynit.

4. Umístění dílu

Díl se vloží do koše nebo na určenou platformu. Neměl by ležet přímo na dně vany ani blokovat aktivní plochy. Dutiny a slepé otvory musí být orientovány tak, aby z nich mohl uniknout vzduch a dovnitř pronikla kapalina.

5. Ultrazvukové čištění

Po spuštění ultrazvuku vzniká v celé aktivní lázni kavitace. Doba procesu se může pohybovat od několika minut po delší cykly podle materiálu, nečistoty, chemie, teploty a požadovaného výsledku.

6. Oplach, sušení a ochrana povrchu

Uvolněné nečistoty a zbytky chemie je často nutné opláchnout. Podle aplikace následuje sušení, pasivace nebo jiná ochrana proti korozi.

7. Kontrola výsledku

Výsledek lze hodnotit vizuálně nebo pomocí stanovených metod – například měřením povrchového napětí, kontrolou částic či dalšími testy technické čistoty.

Co ovlivňuje účinnost ultrazvukového čištění

Frekvence ultrazvuku

Frekvence ovlivňuje velikost a intenzitu kavitačních bublinek. Nižší frekvence obecně vytvářejí větší a energetičtější bubliny vhodné pro odolné díly a silné znečištění. Vyšší frekvence vytvářejí jemnější kavitaci vhodnou pro přesnější nebo citlivější aplikace. Průmyslové čističky TierraTech® běžně pracují s frekvencí 40 kHz, která nabízí vyvážený poměr mezi účinností a šetrností.

Výkon

Vyšší výkon automaticky neznamená lepší výsledek. Musí odpovídat objemu vany, geometrii dílů, jejich množství a charakteru nečistoty.

Teplota

Ohřev zpravidla zvyšuje účinnost čisticí chemie a pomáhá rozpouštět mastnotu. Příliš vysoká teplota však nemusí být vhodná pro každý materiál, přípravek ani typ nečistoty.

Doba čištění

Příliš krátký cyklus nemusí nečistotu odstranit. Zbytečně dlouhý cyklus prodlužuje výrobu, zvyšuje spotřebu energie a u citlivých dílů může představovat riziko.

Chemie a její koncentrace

Slabá koncentrace může být neúčinná, příliš vysoká koncentrace nemusí přinést lepší výsledek a zvyšuje náklady. Důležité je také pravidelně kontrolovat stav a znečištění lázně.

Uložení dílů

Přeplněný koš, vzájemné překrývání dílů nebo vzduch uzavřený v dutinách omezují přístup kapaliny a zhoršují výsledek.

Jaké nečistoty lze ultrazvukem odstranit

Při správném nastavení procesu lze odstraňovat zejména:

• oleje, tuky, maziva a emulze,

• karbon a provozní úsady,

• brusné, lešticí a lapovací pasty,

• kovové třísky a jemné částice,

• rez a oxidaci,

• vodní kámen a minerální usazeniny,

• zbytky barev, laků a dalších povlaků,

• prach, pigmenty a výrobní nečistoty,

• zbytky tavidel a vybrané nečistoty z elektronických součástek.

Ne každou nečistotu lze odstranit jedním univerzálním prostředkem. Výsledek závisí na správné chemii, materiálu dílu a nastavení procesu.

Které materiály lze čistit ultrazvukem

Ultrazvukové čištění se používá pro ocel, nerezovou ocel, litinu, hliník, mosaz, měď, sklo, keramiku a některé plasty. Vhodné může být také pro vybrané elektronické součástky.

U citlivých materiálů, povlakovaných ploch, lepených spojů, měkkých kovů nebo dílů s neznámým složením je nutné nejprve provést test. O bezpečnosti procesu totiž nerozhoduje jen ultrazvuk, ale také použitá chemie, frekvence, výkon, teplota a délka působení.

Hlavní výhody ultrazvukového čištění

• čistí členité povrchy, závity, dutiny a slepé otvory,

• snižuje podíl ručního a mechanického čištění,

• přináší opakovatelnější výsledky,

• umožňuje čistit více dílů současně,

• při správném nastavení je šetrné k povrchu,

• může zkrátit dobu čištění,

• omezuje potřebu kartáčování a ručního dočišťování,

• lze jej začlenit do automatických výrobních linek,

• umožňuje přesně nastavit a kontrolovat proces.

Ultrazvukové čištění v průmyslu

Technologie se uplatňuje v automobilovém průmyslu, strojírenství, letectví, elektronice, zdravotnictví, nástrojárnách, údržbě, autoservisech, potravinářství, tiskařském průmyslu i při výrobě optiky, šperků nebo přesných komponentů.

Používá se jako samostatný proces i jako součást vícestupňových linek zahrnujících oplach, pasivaci, sušení a kontrolu čistoty.

Bio HI-TECH navrhuje a dodává ultrazvukové čističky a automatické linky TierraTech®, vyvíjí čisticí chemii, provádí laboratorní testování a zajišťuje také čištění dílů na zákazku.