Ako funguje ultrazvukové čistenie?

Najskôr sa určí materiál dielu, druh a množstvo nečistoty, požadovaná úroveň čistoty a nadväzujúce výrobné operácie. Iný proces sa navrhuje pred lakovaním, iný pred montážou a iný na odstránenie karbónu pri repasovaní motorového dielu.

2. Voľba čistiaceho kúpeľa

Vyberie sa chemická zmes, jej koncentrácia a vhodná pracovná teplota. Pri práci s citlivými materiálmi sa najskôr overuje kompatibilita na vzorke.

3. Odplynenie kúpeľa

Čerstvo napustená kvapalina obsahuje rozpustené plyny, ktoré tlmia vznik účinnej kavitácie. Pred samotným čistením je preto potrebné kúpeľ odplyniť.

4. Umiestnenie dielu

Diel sa vloží do koša alebo na určenú platformu. Nemal by ležať priamo na dne vane ani blokovať aktívne plochy. Dutiny a slepé otvory musia byť orientované tak, aby z nich mohol uniknúť vzduch a dovnútra prenikla kvapalina.

5. Ultrazvukové čistenie

Po spustení ultrazvuku vzniká v celom aktívnom kúpeli kavitácia. Čas procesu sa môže pohybovať od niekoľkých minút až po dlhšie cykly v závislosti od materiálu, nečistoty, chémie, teploty a požadovaného výsledku.

6. Oplachovanie, sušenie a ochrana povrchu

Uvoľnené nečistoty a zvyšky chémie je často potrebné opláchnuť. Podľa konkrétnej aplikácie nasleduje sušenie, pasivácia alebo iná ochrana proti korózii.

7. Kontrola výsledku

Výsledok možno hodnotiť vizuálne alebo pomocou stanovených metód – napríklad meraním povrchového napätia, kontrolou častíc či ďalšími testami technickej čistoty.

Čo ovplyvňuje účinnosť ultrazvukového čistenia

Frekvencia ultrazvuku

Frekvencia ovplyvňuje veľkosť a intenzitu kavitačných bubliniek. Nižšie frekvencie vo všeobecnosti vytvárajú väčšie a energetickejšie bublinky vhodné pre odolné diely a silné znečistenie. Vyššie frekvencie vytvárajú jemnejšiu kavitáciu vhodnú na presnejšie alebo citlivejšie aplikácie. Priemyselné čističky TierraTech® bežne pracujú s frekvenciou 40 kHz, ktorá ponúka vyvážený pomer medzi účinnosťou a šetrnosťou.

Výkon

Vyšší výkon automaticky neznamená lepší výsledok. Musí zodpovedať objemu vane, geometrii dielov, ich množstvu a charakteru nečistoty.

Teplota

Ohrev spravidla zvyšuje účinnosť čistiacej chémie a pomáha rozpúšťať mastnotu. Príliš vysoká teplota však nemusí byť vhodná pre každý materiál, prípravok ani typ nečistoty.

Čas čistenia

Príliš krátky cyklus nemusí nečistotu odstrániť. Zbytočne dlhý cyklus predlžuje výrobu, zvyšuje spotrebu energie a pri citlivých dieloch môže predstavovať riziko.

Chémia a jej koncentrácia

Nízka koncentrácia môže byť neúčinná, zatiaľ čo príliš vysoká koncentrácia nemusí priniesť lepší výsledok a zvyšuje náklady. Dôležité je tiež pravidelne kontrolovať stav a znečistenie kúpeľa.

Uloženie dielov

Preplnený kôš, vzájomné prekrývanie dielov alebo vzduch uzavretý v dutinách obmedzujú prístup kvapaliny a zhoršujú výsledok.

Aké nečistoty možno odstrániť ultrazvukom

Pri správnom nastavení procesu možno odstraňovať najmä:

• oleje, tuky, mazivá a emulzie,

• karbón a prevádzkové usadeniny,

• brúsne, leštiace a lapovacie pasty,

• kovové triesky a jemné častice,

• hrdzu a oxidáciu,

• vodný kameň a minerálne usadeniny,

• zvyšky farieb, lakov a ďalších povlakov,

• prach, pigmenty a výrobné nečistoty,

• zvyšky tavidiel a vybrané nečistoty z elektronických súčiastok.

Nie každú nečistotu možno odstrániť jedným univerzálnym prostriedkom. Výsledok závisí od správne zvolenej chémie, materiálu dielu a nastavenia procesu.

Ktoré materiály možno čistiť ultrazvukom

Ultrazvukové čistenie sa používa na oceľ, nehrdzavejúcu oceľ, liatinu, hliník, mosadz, meď, sklo, keramiku a niektoré plasty. Vhodné môže byť aj pre vybrané elektronické súčiastky.

Pri citlivých materiáloch, povlakovaných plochách, lepených spojoch, mäkkých kovoch alebo dieloch s neznámym zložením je potrebné najskôr vykonať test. O bezpečnosti procesu totiž nerozhoduje iba ultrazvuk, ale aj použitá chémia, frekvencia, výkon, teplota a čas pôsobenia.

Hlavné výhody ultrazvukového čistenia

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

• znižuje podiel ručného a mechanického čistenia,

• prináša opakovateľnejšie výsledky,

• umožňuje čistiť viac dielov súčasne,

• pri správnom nastavení je šetrné k povrchu,

• môže skrátiť čas čistenia,

• obmedzuje potrebu kefovania a ručného dočisťovania,

• možno ho začleniť do automatických výrobných liniek,

• umožňuje presne nastaviť a kontrolovať proces.

Ultrazvukové čistenie v priemysle

Technológia sa uplatňuje v automobilovom priemysle, strojárstve, letectve, elektronike, zdravotníctve, nástrojárňach, údržbe, autoservisoch, potravinárstve, tlačiarenskom priemysle aj pri výrobe optiky, šperkov alebo presných komponentov. Používa sa ako samostatný proces aj ako súčasť viacstupňových liniek zahŕňajúcich oplachovanie, pasiváciu, sušenie a kontrolu čistoty. Bio HI-TECH navrhuje a dodáva ultrazvukové čističky a automatické linky TierraTech®, vyvíja čistiacu chémiu, vykonáva laboratórne testovanie a zabezpečuje aj čistenie dielov na zákazku.