درباره پاک کننده اولتراسونیک

مقاله مرتبط

درباره ماشین لباسشویی

پاک کننده فراصوت چیست؟

پاک کننده فراصوت دستگاهی است که برای پاک کردن، از امواج فراصوت بهره می برد. پیش تر در صنایع به وفور از آن استفاده می شد، اما امروزه استفاده از آن تا حدی فراگیر شده که حتی برای استفاده شخصی، به منظور پاک کردن عینک، کمربند فلزی، ساعت مچی و زیور آلات قابل خریداری است و به لطف استفاده از امواج فراصوت، آلودگی هایی که پیش تر به راحتی پاک نمی شدند، امروزه قابل زدودن شده اند. دستگاه پاک کننده، با ترکیب تاثیر فیزیکی امواج فراصوت، و تاثیر شیمیایی مواد شوینده فرایند پاک کردن را بهبود می بخشد. آنچه که قبلا با تاثیر شیمیایی مواد شوینده رفع نمی شد، و آلودگی های بسیار کوچک با استفاده از تاثیر فیزیکی حفره زایی و لرزش، قابل زدودن، خرد شدن و پراکندن شده است. با روش شستشوی فراصوت می توان انتظار پاک کنندگی یک دست و زمان پاک کنندگی کوتاه تری داشت

 

 

چرا می توان از فراصوت برای پاک کردن استفاده کرد؟

حفره زایی فراصوت -1

حفره زایی پدیده ای فیزیکی است که در طی آن، در زمانی کوتاه در اثر تغییر فشار ناشی از جریان مایع، حباب هایی ایجاد شده و خیلی زود ناپدید می شوند. از این پدیده تحت عنوان «حفره زایی» نیز یاد می شود. پس از تولید امواج قدرتمند فراصوت در یک مایع، ریز حفره زاهای (حفره زایی) بی شماری در حد خلاء ایجاد می شوند. هم زمان با برخورد این جریان حفره زا، یک شوک قوی تولید می شود که در این فرایند، آلودگی ها را مستقیما از روی قطعه کار از بین برده و امکان پاک کردن آن را برای مایع شوینده را فراهم می کند. این موج شوک دهنده بسیار قدرتمند است، و بسته به شرایط، اگر بر یک قطعه فویل آلومینیوم درون آب اعمال شود، در کسری از ثانیه حفره ای در آن ایجاد خواهد کرد. گفته می شود که پاک کردن با استفاده از روش حفره زایی در پاک کردن لکه های روغنی موثر است و این آلودگی ها را مانند آنچه که در زیر مشاهده می کنید می زداید.

 

 

 

میزان حفره زایی بر اساس به عمق مایع، نوع مایع، و فرکانس امواج فراصوت متغیر است و با توجه به قطعه مورد نظر برای پاک کردن تنظیم می شود. هر چه که فرکانس پایین تر باشد، حفره زایی و موج شوک ناشی از برخورد قوی تر خواهد بود. به همین ترتیب، هر چه فرکانس بالاتر باشد، حفره زایی و موج شوک کوچک تر بوده و برای پاک کردن اشیای قیمتی مناسب تر خواهد بود.

 

 

2- لرزش فراصوت

تابش امواج فراصوت بر مایع، موجب لرزش ملکول های مایع می شود. قدرت این لرزش تحت تاثیر امواج در فرکانس 28 کیلوهرتر ، 1000 بار و در فرکانس 950 کیلوهرتز 100 هزار بار بیشتر از حالت عادی است. در اثر این لرزه های شدید، آلودگی ها از سطح قطعه کار زدوده می شود. کوچکی امواج با فرکانس 950 کیلوهرتز به اندازه ای است که هر چند حفره زایی ایجاد نکرده و لکه های روغنی را از بین نمی برد، اما برای پاک کردن لکه های بسیار ریز مناسب است.

 

 

درباره فرکانس

همان گونه که گفته شد، آلودگی های روغنی با امواج 950 کیلوهرتز زدوده نمی شوند. در واقع برای پاک کردن هر نوع از آلودگی ها، باید فرکانس مناسب مورد استفاده قرار گیرد. با انتخاب فرکانس مناسب، امکان پاک کردن حداکثری فراهم می شود. از این روی نیاز است که قبل از آغاز فرایند، بررسی کافی در این زمینه انجام گیرد. خوب است که از نقطه نظر کمینه سازی آسیب ناشی از فرایند پاک کردن، نگاهی به تناسب فرکانس و انواع مختلف آلودگی ها داشته باشیم. د د

فرکانس 28kHz

توان پاک کنندگی زیادی دارد که برای زدودن چربی و آلودگی های قابل مشاهده مناسب است. می تواند برای پاک کردن قطعات فلزی و رزین مورد استفاده قرار گیرد.

 

فرکانس 40kHz

با توجه به آسیب کمتر آن نسبت به فرکانس 28 کیلوهرتز، برای پاک کردن اشیای قیمتی و شیشه ای مناسب است. به ویژه در پاک کردن شیشه عینک و جواهرآلات نقشی فعال دارد. همچنین برای زدودن غبار مناسب است.

 

فرکانس 100kHz

این فرکانس اخیرا مورد توجه قرار گرفته است و در مواردی که حتی استفاده از فرکانس 40 کیلوهرتز آسیب زننده است، از این فرکانس استفاده می شود. برای پاک کردن قطعات قیمتی الکترونیکی، مانند دیسک های سخت و صفحات CSP مناسب است. د د

 

فرکانس 160kHz

آسیب به قطعه کار اندک بوده و امکان زدودن آلودگی های کوچک نیز وجود دارد. برای پاک کردن ویفر های ترکیبی و دیسک های سخت بسیار مناسب است.

 

فرکانس 400kHz

امکان شستشوی ذرات با اندازه 0.2 میکرومتر تا 5 میکرومتر

 

فرکانس 1MHz

برای زدودن ذراتی که با چشم دیده نمی شوند به کار می رود. با توجه به آسیب اندک آن بر روی کار، در شست و شوی ویفر به وفور مورد استفاده قرار می گیرد.

 

فرکانس 3MHz

مناسب برای تمیز کردن ذرات با اندازه 0.2 میکرومتر. قوی تر از1 مگاهرتز و توان زدودن آلودگی های کوچک تر از 1 مگاهرتز.

 

 

انواع پاک کننده های فراصوت

دستگاه پاک کننده فراصوت، از یک لرزاننده که امواج فراصوت را ایجاد می کند، یک نوسان ساز که این لرزاننده را حرکت می دهد، و مخزنی از مایع تشکیل شده است. در انواعی از این مخزن ها یک لرزاننده و یک نوسان ساز وجود دارد، و در انواع دیگر، مخزن، لرزاننده و نوسان ساز به صورت مجتمع طراحی شده اند. امکان استفاده از پاک کننده های خاص و سادگی نسبی حمل و نقل، از ویژگی های برجسته نوع اول محسوب می شود. نوع مجتمع نیز از لحاظ فضای کمی که اشغال می کند قابل توجه است. همچنین، انواع گوناگون دیگری وجود دارند که از مرطوب کردن و ایجاد امواج فراصوت در جریان آب بهره می برند. (تصویر زیر را مشاهده کنید)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

برخی از پاک کننده های فراصوت، علاوه بر ایجاد امواج فراصوت از روش های دیگر بهره می برند. برای نمونه، استفاده از گرماساز برای بالا بردن دمای مایع، و یا کمپرسوری برای افزایش فشار، از جمله روش هایی هستند که در کنار ایجاد امواج فراصوت برای بهبود تاثیر فرایند پاک کنندگی مورد استفاده قرار می گیرند. علاوه بر این ها، مقاوم سازی در برابر انفجار ناشی از به کار بردن مایعات مختلف شوینده و یا قابلیت تغییر فرکانس امواج، جهت مقابله با انواع آلودگی ها، از انواع دیگر قابلیت های مورد استفاده در این دستگاه ها هستند. برای آشنایی با این موارد، با ما همراه باشید.

 

انتخاب پاک کننده فراصوت مناسب

تا اینجا گفتیم که انواع گوناگونی از پاک کننده های فراصوت وجود دارند. علاوه بر فرکانس و شکل، باید به تناسب مایع شوینده مورد استفاده نیز توجه داشت. برای رسیدن به اوج توان پاک کنندگی، ضروری است که به ترکیب روش فیزیکی ناشی از امواج فراصوت، و تاثیر شیمیایی مایع شوینده دقت شود.

 

1- روشن کردن هدف از پاک کردن

پیش از انتخاب دستگاه پاک کننده فراصوت، یک بار دیگر به نوع آلودگی هایی که باید پاک شود فکر کنید. برای مثال، چربی زدایی، زدودن گرد و تراشه های ساینده، غبار و غیره.

2- شناخت نوع قطعه کار

آشنایی با قطعه ای که پاک می شود، اهمیت دارد. برای مثال، اندازه، اجزای تشکیل دهنده آن، و این گونه موارد. پس از این مرحله، با توجه به مواردی که در ادامه ذکر خواهد شد، دستگاه پاک کننده انتخاب می شود.

 

3- انتخاب حلال پاک کننده

از مواد متفاوتی به عنوان مایع شوینده استفاده می شود. انتخاب درست مایع شوینده اهمیت فراوانی دارد. چرا که انتخاب نادرست حتی می تواند منجر به این شود که قطعه اصلا پاک نشود. در کنار سیستم های آب-پایه و حلال-پایه، اخیرا شوینده های شبه آب-پایه برای استفاده در دستگاه های پاک کننده فراصوت مورد توجه و اقبال قرار گرفته اند. دستگاه های پاک کننده فراصوت اساسا از حلال های کلروفلوئوروکربن و یا حاوی کلر بهره می برده اند. اما با توجه به تاثیر منفی این مواد بر سلامت و محیط زیست، مطالعاتی در جهت یافتن مواد جایگزین در جریان بوده است.

4- انتخاب فرکانس

همان طور که پیش تر اشاره شد، نتیجه کار، بنا بر فرکانس مورد استفاده متفاوت خواهد بود. بنابراین، لازم است که فرکانس با توجه به آنچه که مد نظر است، انتخاب شود. همچنین باید توجه داشت که مدل رومیزی دستگاه پاک کننده فراصوت، نسبت به انواع دیگر دارای خروجی نسبی ضعیف تری داشته و حتی در شرایط استفاده از فرکانس یکسان، نتیجه متفاوت خواهد بود.

5- مشخص کردن محلی که باید پاک شود

در دستگاه پاک کننده فراصوت، باید توجه داشت که فشاری که بر قطعه وارد می شود، در کدام بخش ها بیشینه است. ممکن است که در مرحله (2) موضوع اندازه قطعه کار مورد بررسی قرار گرفته باشد، اما هر چند قطعه به طور کامل وارد دستگاه می شود، به دلیل بزرگی خارج از حد تعریف شده، فرایند پاک کردن به صورت یکدست انجام نشود و تاثیر فرایند ،کامل و مورد انتظار نباشد. عموما در این موارد، با کارهایی نظیر تکان دادن، امکان از بین بردن این غیر یکسانی و یکدست نبودن امکان پذیر خواهد بود.

6- انتخاب سینی نگهدارنده

در صورتی که قطعه کار مستقیما وارد مخزن شستشو شود، امکان برخورد آن با لرزانده و جلوگیری از انتشار امواج فراصوت، و درنتیجه عدم موفقیت فرایند پاک کنندگی وجود خواهد داشت. برای رفع این مشکل، عموما از ظرفی تحت عنوان سینی و یا سبد شستشو استفاده می شود. در این صورت، امکان کاهش شدید تاثیر امواج فراصوت، که متاثر از نوع این سینی و اندازه منافذ آن است، و عدم دستیابی به نتیجه مورد نظر وجود دارد. بنابراین ضروری است که در انتخاب سینی مناسب دقت شود.

7- تنظیم دمای مایع

عموما با بالا رفتن دمای مایع و ایجاد حباب در آن، امواج فراصوت ضعیف می شوند. با این وجود، در استفاده از مایع شوینده یکسان، با بالا رفتن دما، قدرت شویندگی افزایش می یابد. (به لزوم عدم بالا بردن دما، بیش از محدودیت تعریف شده برای مایع شوینده توجه شود!) بنابراین، برای دستیابی به دمایی که تاثیر امواج فراصوت و توان شویندگی را در دسترس قرار دهد، ضرورت می یابد. این مسئله به نوع شوینده مورد استفاده بستگی دارد. برای نمونه در صورت استفاده از آب، این دما بین 50 تا 60 درجه سانتیگراد تعریف شده است.

 

نکات مهم بسیاری وجود دارد و استفاده از آن برای عموم با سختی هایی همراه خواهد بود. اما در صورت وجود دستگاه پاک کننده و شوینده مناسب، نتیجه کار بسیار متفاوت خواهد بود. در صورت نیاز به مشاوره در رابطه با انتخاب شوینده مناسب، با ما تماس حاصل فرمایید.

 

جهت مشاهده شوینده های مناسب برای دستگاه پاک کننده فراصوت، تولید مجموعه سانکیو کلیک کنید.