Как известно, звуки, которые слышат люди, представляют собой акустические волновые сигналы с частотой от 20 Гц до 20 000 Гц. Акустические волны с частотой выше 20 000 Гц называются ультразвуковыми волнами. Акустические волны распространяются в продольном направлении в виде синусоидальной волны, чередуясь по силе и слабости по мере распространения. Когда слабые акустические волновые сигналы воздействуют на жидкость, они создают внутри жидкости определенное отрицательное давление, образуя множество крошечных пузырьков. Напротив, сильные акустические волновые сигналы оказывают положительное давление на жидкость, вызывая схлопывание этих крошечных пузырьков. Исследования показали, что когда ультразвуковые волны воздействуют на жидкость, схлопывание каждого пузырька производит чрезвычайно мощные ударные волны, сопровождающиеся мгновенным повышением температуры и давления до тысяч атмосфер. Это явление известно как «кавитационный эффект».Ультразвуковая очисткаИспользует ударные волны, генерируемые лопающимися пузырьками в жидкости, для очистки и шлифовки как внутренних, так и внешних поверхностей заготовок.
Ультразвуковые волны можно разделить на три категории: инфразвуковые волны, звуковые волны и ультразвуковые волны. Частота инфразвуковых волн ниже 20 Гц, частота звуковых волн колеблется от 20 Гц до 20 кГц, а частота ультразвуковых волн выше 20 кГц. Как правило, человеческое ухо не способно воспринимать инфразвуковые и ультразвуковые волны. Благодаря высокой частоте и короткой длине волны, ультразвуковые волны обладают хорошей направленностью распространения и высокой проникающей способностью.
Принцип работы ультразвукового очистителя следующий: преобразователь преобразует акустическую энергию от источника высокочастотного ультразвука в механическую вибрацию. Эта вибрация передается через стенку емкости для очистки, излучая ультразвуковые волны в чистящий раствор внутри емкости. Под воздействием ультразвуковых волн крошечные пузырьки в жидкости продолжают вибрировать под действием звуковых волн.
Когда звуковое давление или интенсивность звука достигают определенного уровня, пузырьки быстро расширяются, а затем резко схлопываются. В момент схлопывания пузырьков генерируются ударные волны, создающие давление в диапазоне от 10 до 10.¹²Па до 10¹³Вокруг пузырьков образуется огромное давление. Огромное давление, создаваемое ультразвуковой кавитацией, разрушает нерастворимые загрязнения и рассеивает их в растворе.
С одной стороны, ультразвуковые волны разрушают адгезию между загрязнениями и поверхностью очищаемых предметов. С другой стороны, они вызывают усталостное разрушение слоев загрязнений, приводя к их отслаиванию. Вибрация газовых пузырьков очищает твердые поверхности. Как только в слоях загрязнений появляются трещины, пузырьки проникают в зазоры и, вибрируя, отделяют грязь. Кавитация также способствует быстрому диспергированию и эмульгированию двух жидкостей на границе раздела фаз. Когда твердые частицы, покрытые маслом, прилипают к поверхности очищаемых предметов, масло...эмульгированныйТвердые частицы отслаиваются естественным образом. По мере распространения ультразвуковых волн в чистящем растворе они создают переменное положительное и отрицательное звуковое давление, формируя струи, которые воздействуют на очищаемые предметы. В то же время, нелинейные эффекты вызывают акустическое и микроакустическое течение, а ультразвуковая кавитация создает высокоскоростные микроструи на границе раздела твердое тело-жидкость. Все эти эффекты могут разрушать загрязнения, удалять или ослаблять поверхностные слои грязи, усиливать перемешивание и диффузию, ускорять растворение растворимых загрязнений и повышать эффективность чистящих средств на основе химических веществ.
Можно сделать вывод, что очистка происходит везде, куда может попасть жидкость и где существует звуковое поле. Эта технология особенно подходит для очистки деталей с чрезвычайно сложной формой поверхности. Кроме того, применение этой технологии позволяет сократить использование химических растворителей, тем самым значительно уменьшая загрязнение окружающей среды.
Меры предосторожности при использовании ультразвуковых очистителей
Источники питания ультразвукового очистителя и его электрического нагревателя должны быть оснащены надежными заземляющими устройствами.
Не используйте ультразвуковой очиститель без чистящей жидкости. Никогда не включайте ультразвуковой выключатель, если резервуар для очистки не заполнен достаточным количеством чистящего раствора.
В случае использования очистного оборудования, оснащенного нагревательными элементами, переключатель нагрева не должен срабатывать, если внутри нет жидкости.
Не ударяйте по дну очистной ванны тяжелыми предметами, такими как металлические детали, чтобы предотвратить повреждение микросхем преобразователя.
Ультразвуковой генератор должен быть подключен к независимой электросети 220 В/50 Гц, оснащенной стабилизатором напряжения мощностью более 2000 Вт.
Регулярно промывайте дно резервуара для очистки, чтобы избежать чрезмерного скопления мусора и грязи.
При замене чистящей жидкости сначала запустите ультразвуковую систему, а затем поместите предметы в резервуар для очистки.
Дата публикации: 12 июня 2026 г.