Что это ультразвуковая чистка: Что такое ультразвуковая чистка лица \ Beauty Season
Ультразвуковая очистка. Теория и практика
Что такое ультразвук?
Ультразвук (УЗ) — упругие колебания и волны, частота которых выше 15…20 кГц. Нижняя граница области ультразвуковых частот, отделяющая ее от области слышимого звука, определяется субъективными свойствами человеческого слуха и является условной. Верхняя граница обусловлена физической природой упругих волн, которые могут распространяться лишь в материальной среде, то есть при условии, что длина волны значительно больше длины свободного пробега молекул в газах или межатомных расстояний в жидкостях и твердых телах. Поэтому в газах верхнюю границу частот УЗ определяют из условия приблизительного равенства длины звуковой волны и длины свободного пробега молекул. При нормальном давлении она составляет 109 Гц. В жидкостях и твердых телах определяющим является равенство длины волны межатомным расстояниям, и граничная частота достигает 1012—1013 Гц.
-
низкие — 1,5–10…105 Гц;
-
средние — 105…107 Гц;
-
высокие — 107…109 Гц.
Упругие волны с частотами 1·108…1·1013 Гц принято называть гиперзвуком.
Теория звуковых волн
Ультразвуковые волны по своей природе не отличаются от упругих волн слышимого диапазона, а также от инфразвуковых волн.
Распространение ультразвука подчиняется основным законам, общим для акустических волн любого диапазона частот, обычно называемых звуковыми волнами. К основным законам их распространения относятся законы отражения и преломления звука на границах различных сред, дифракция и рассеяние звука при наличии препятствий и неоднородностей в среде и неровностей на границах, законы волноводного распространения в ограниченных участках среды.
Специфические особенности ультразвука
Хотя физическая природа УЗ и управляющие его распространением основные законы те же, что и для звуковых волн любого диапазона частот, он обладает рядом специфических особенностей, определяющих его значимость в науке и технике. Они обусловлены его относительно высокими частотами и, соответственно, малой длиной волны.
Так, для высоких ультразвуковых частот длины волн составляют:
-
в воздухе — 3,4⋅10
-
в воде — 1,5⋅10-2…1,5⋅10-4 см;
-
в стали — 1⋅10-2 … 1⋅10-4 см.
Такая разница значений ультразвуковых волн (УЗВ) обусловлена различными скоростями их распространения в различных средах. Для низкочастотной области УЗ длины волн не превышают в большинстве случаев нескольких сантиметров и лишь вблизи нижней границы диапазона достигают в твердых телах нескольких десятков сантиметров.
УЗВ затухают значительно быстрее, чем волны низкочастотного диапазона, так как коэффициент поглощения звука (на единицу расстояния) пропорционален квадрату частоты.
Еще одна весьма важная особенность УЗ — возможность получения высоких значений интенсивности при относительно небольших амплитудах колебательного смещения, так как при данной амплитуде интенсивность прямо пропорциональна квадрату частоты. Амплитуда колебательного смещения на практике ограничена прочностью акустических излучателей.
Важнейшим нелинейным эффектом в ультразвуковом поле является кавитация — возникновение в жидкости массы пульсирующих пузырьков, заполненных паром, газом или их смесью.
Рис. 1
Изменяя условия протекания кавитации, можно усиливать или ослаблять различные кавитационные эффекты. Например, с ростом частоты УЗ увеличивается роль микропотоков и уменьшается кавитационная эрозия, с увеличением гидростатического давления в жидкости возрастает роль микроударных воздействий. Увеличение частоты обычно приводит к повышению порогового значения интенсивности, соответствующего началу кавитации, которое зависит от рода жидкости, ее газосодержания, температуры и пр. Для воды в низкочастотном ультразвуковом диапазоне при атмосферном давлении оно обычно составляет 0,3—1 Вт/см
Источники ультразвука
В природе УЗ встречается в составе многих естественных шумов (в шуме ветра, водопада, дождя, в шуме гальки, перекатываемой морским прибоем, в звуках, сопровождающих грозовые разряды, и т. д.), а также в мире животных, использующих его для эхолокации и общения.
Технические излучатели ультразвука, используемые при изучении УЗВ и их технических применениях, можно подразделить на две группы. К первой относятся излучатели-генераторы (свистки). Колебания в них возбуждаются из-за наличия препятствий на пути постоянного потока — струи газа или жидкости. Вторая группа излучателей — электроакустические преобразователи: они преобразуют уже заданные электрические колебания в механические колебания какого-либо твердого тела, которое и излучает в окружающую среду акустические волны.
Применение ультразвука
Многообразные применения УЗ, при которых используются различные его особенности, можно условно разбить на три направления. Первое связано с получением информации посредством УЗВ, второе — с активным воздействием на вещество и третье — с обработкой и передачей сигналов (направления перечислены в порядке их исторического становления).
Принципы ультразвуковой очистки
Основную роль при воздействии УЗ на вещества и процессы в жидкостях играет кавитация. На кавитации основан получивший наибольшее распространение ультразвуковой технологический процесс — очистка поверхностей твердых тел. В зависимости от характера загрязнений большее или меньшее значение могут иметь различные проявления кавитации, такие как микроударные воздействия, микропотоки, нагревание. Подбирая параметры звукового поля, физико-химические свойства моющей жидкости, ее газосодержание, внешние факторы (давление, температуру), можно в широких пределах управлять процессом очистки, оптимизируя его применительно к типу загрязнений и виду очищаемых деталей. Разновидностью очистки является травление в ультразвуковом поле, где действие УЗ совмещается с действием сильных химических реагентов.
Рис. 2
В процессах очистки и металлизации существенное значение имеет также звукокапиллярный эффект, обеспечивающий проникновение моющего раствора или расплава в мельчайшие трещины и поры.
Механизмы очистки и отмывки
Очистка в большинстве случаев требует, чтобы загрязнения были растворены (в случае растворения солей), счищены (в случае нерастворимых солей) или и растворены, и счищены (как в случае нерастворимых частиц, закрепленных в слое жировых пленок).
При удалении загрязнений растворением, растворителю необходимо войти в контакт с загрязняющей пленкой и разрушить ее (рис. 3, а). По мере того как растворитель растворяет загрязнение, на границе растворитель–загрязнение возникает насыщенный раствор загрязнения в растворителе, и растворение останавливается, поскольку нет доставки свежего раствора к поверхности загрязнения (рис. 3, б).
Рис. 3
Воздействие ультразвука разрушает слой насыщенного растворителя и обеспечивает доставку свежего раствора к поверхности загрязнения (рис. 3, в). Это особенно эффективно, в тех случаях, когда очистке подвергаются “неправильные” поверхности с лабиринтом пазух и рельефа поверхностей, к каким относятся печатные платы и электронные модули.
Некоторые загрязнения представляют собой слой нерастворимых частиц, прочно сцепленный с поверхностью силами ионной связи и адгезии. Эти частицы достаточно только отделить от поверхности, чтобы разорвать силы притяжения и перевести их в объем моющей среды для последующего удаления. Кавитация и акустические течения срывают с поверхности загрязнения типа пыли, смывают и удаляют их (рис. 4).
Рис. 4
Загрязнения, как правило, многокомпонентны и могут в комплексе содержать растворимые и нерастворимые компоненты. Эффект УЗ в том и состоит, что он эмульгирует любые компоненты, то есть переводит их в моющую среду и вместе с ней удаляет их с поверхности изделий.
Чтобы ввести ультразвуковую энергию в систему очистки необходим УЗ-генератор, преобразователь электрической энергии генератора в УЗ-излучение и измеритель акустической мощности.
Электрический ультразвуковой генератор конвертирует электрическую энергию сети в электрическую энергию на ультразвуковой частоте. Это выполняется известными способами и не имеет какой-либо специфики. Однако, предпочтительнее использовать цифровую технику генерации, когда на выходе получаются прямоугольные импульсы чередующейся полярности (рис. 5). КПД таких генераторов близок к 100%, что позволяет решить проблему энергоемкости процесса. Использование сигнала прямоугольной формы приводит к акустическому излучению, богатому гармониками. Преимущества многочастотной системы очистки состоят в том, что в объеме моющей среды не образуется “мертвых” зон в узлах интерференции. Поэтому многочастотное УЗ-облучение позволяет располагать объект очистки практически в любой зоне УЗ-ванны.
Рис. 5
Другим приемом избавления от “мертвых” зон является использование генератора с качающейся частотой (рис. 6). В этом случае узлы и пучности интерференционного поля перемещаются на различные точки очищающей системы, не оставляя без облучения какие-либо участки для очистки. Но КПД таких генераторов относительно низкий.
Рис. 6
Имеются два общих типа ультразвуковых преобразователей: магнитострикционный и пьезоэлектрический. Они оба выполняют одинаковую задачу преобразования электрической энергии в механическую.
В магнитострикционных преобразователях (рис. 7) используют эффект магнитострикции, при котором некоторые материалы изменяют линейные размеры в переменном магнитном поле.
Рис. 7
Электрическая энергия от ультразвукового генератора сначала преобразуется обмоткой магнитостриктора в переменное магнитное поле. Переменное магнитное поле, в свою очередь, порождает механические колебания ультразвуковой частоты за счет деформации магнитопровода в такт с частотой магнитного поля. Поскольку магнитострикционные материалы ведут себя подобно электромагнитам, частота их деформационных колебаний в два раза выше частоты магнитного, а, значит, и электрического поля.
Электромагнитным преобразователям свойственен рост потерь энергии на вихревые токи и перемагничивание с ростом частоты. Поэтому мощные магнитострикционные преобразователи редко используют на частотах выше 20 кГц. Пьезопреобразователи, напротив, могут хорошо излучать в мегагерцовом диапазоне. Магнитострикционные преобразователи вообще менее эффективны, чем их пьезоэлектрические аналоги. Это обусловлено, прежде всего, тем, что магнитострикционный преобразователь требует двойного энергетического преобразования: из электрического в магнитное и затем из магнитного в механическое. Потери энергии происходят на каждом преобразовании. Это уменьшает КПД магнитострикторов.
Пьезопреобразователи (рис. 8) конвертируют электрическую энергию прямо в механическую засчет использования пьезоэлектрического эффекта, при котором некоторые материалы (пьезоэлектрики) изменяют линейные размеры при приложении электрического поля. Раньше для пьезоизлучателей использовали такие пьезоэлектрические материалы как природные кристаллы кварца и синтезируемый титанат бария, которые были хрупкими и нестабильными, а потому и ненадежными. В современных преобразователях используют более прочные и высокостабильные керамические пьезоэлектрические материалы. Подавляющее большинство систем УЗ-очистки используют сегодня пьезоэлектрический эффект.
Рис. 8
Оборудование ультразвуковой очистки
Диапазон используемого оборудования ультразвуковой очистки очень широк: от малых настольных модулей в стоматологии, ювелирных магазинах, электронной индустрии до огромных систем с объемами в несколько тысяч литров в ряде промышленных применений.
Правильный выбор необходимого оборудования имеет первостепенное значение в успехе применения ультразвуковой очистки. Самое простое применение УЗ-очистки может требовать всего лишь нагретой моющей жидкости. Более сложные системы очистки требуют большого количества ванн, последние из которых должны быть наполнены дистиллированной или деионизированной водой. Самые большие системы используют погружаемые ультразвуковые преобразователи, комбинация которых может облучить ванны почти любого размера. Они обеспечивают максимальную гибкость и легкость в использовании и обслуживания. Ультразвуковые ванны с подогревом моющего раствора наиболее часто применяются в лабораториях, медицине, ювелирном деле.
Линии УЗ-очистки (рис. 9), используемые в крупном производстве, объединяют в одном корпусе электрические УЗ-генераторы, УЗ-преобразователи, транспортную систему перемещения объектов очистки по ваннам и систему управления.
Рис. 9
УЗ-ванны могут быть включены в линию химико-гальванической металлизации с использованием модульных погружаемых ультразвуковых преобразователей.
Системы УЗ-очистки
При выборе системы очистки особенно важно обращать внимание на те характеристики, которые позволяют наиболее эффективно использовать ее. В первую очередь важно определить факторы интенсивности ультразвуковой кавитации в моющей жидкости. Температура жидкости – наиболее важный фактор, обеспечивающий интенсивность кавитации. Изменения температуры приводят к изменениям вязкости, растворимости газа в жидкости, скорости диффузии растворенных газов в жидкости и давлении пара. Все они влияют на интенсивность кавитации (рис. 10, 11).
Рис. 10
Вязкие жидкости инерционны и не могут реагировать достаточно быстро, чтобы формировать кавитационные пузырьки и сильные акустические течения. Для наиболее эффективной кавитации очищающая жидкость должна содержать как можно меньше растворенного газа. Газ, растворенный в жидкости, выходит во время пузырьковой фазы роста кавитации и ослабляет ее взрывной эффект, который необходим для ожидаемого эффекта ультразвукового воздействия. Количество растворенного газа в жидкости уменьшается с увеличением температуры. Скорость диффузии растворенных газов в жидкости также увеличивается при более высоких температурах. Поэтому предпочтение отдают очистке в подогретых моющих растворах. Парообразная кавитация, в которой кавитационные пузырьки заполнены паром жидкости, является наиболее эффективной.
Рис. 11
Интенсивность кавитации прямо связана с мощностью ультразвукового облучения. Обычно ее устанавливают выше кавитационного порога. Интенсивность кавитации обратно пропорциональна ультразвуковой частоте: с увеличением ультразвуковой частоты уменьшаются размеры кавитационных пузырьков и их результирующее воздействие на очищаемую поверхность. Компенсировать уменьшение интенсивности ультразвукового воздействия с увеличением частоты можно только увеличением мощности облучения.
Обеспечение максимального эффекта очистки
Удачный выбор моющих сред – залог успеха в процессе ультразвуковой очистки. В первую очередь выбранный состав должен быть совместим с материалами очищаемых поверхностей. Наиболее подходят для этого водные растворы технических моющих средств. Как правило, это обычные поверхностно активные вещества
(ПАВ).
Дегазация моющих растворов чрезвычайно важна в достижении удовлетворительных результатов очистки. Свежие растворы или растворы, которые накануне были охлаждены, должны быть дегазированы перед процессом очистки. Дегазация выполняется нагревом жидкости и предварительным облучением ванны ультразвуком. Время, заданное для дегазации жидкости, составляет от нескольких минут для ванн малого размера до часа или больше для большого резервуара. Ненагретый резервуар может дегазироваться несколько часов. Признаком закончившейся дегазации являются отсутствие видимых пузырьков газа, перемещающихся к поверхности жидкости, и отсутствие видимой пульсаций пузырьков.
Мощность ультразвукового облучения должна сопоставляться с объемом ванны (рис. 12). Очистка массивных объектов или имеющих большое отношение поверхности к массе, может требовать дополнительной ультразвуковой мощности. Чрезмерная мощность может вызывать кавитационную эрозию или “сжигающий” эффект на мягких поверхностях. Если очищаются объекты с разнородными поверхностями, мощность облучения рекомендуется установить по менее прочному компоненту.
Рис. 12
Важно правильно размещать очищаемые объекты в ванне. Погружаемые устройства не должны экранировать объекты от воздействия ультразвука. Твердые материалы обычно обладают хорошей звукопроводностью и не экранируют объект очистки. Вместе с тем, объекты очистки нужно постоянно ориентировать или вращать их во время очистки так, чтобы полностью очистить внутренние пазухи и глухие отверстия.
Должным образом используемая ультразвуковая технология обеспечивает большую скорость и высокое качество очистки поверхностей. Отказ от использования растворителей за счет применения водных сред удешевляет процесс и наиболее эффективно решает экологические проблемы. Ультразвук — это не технология будущего, это технология сегодняшнего дня.
Аркадий Медведев,
[email protected]
[email protected]
Ультразвуковая чистка лица что это такое, уз лица как работает процедура — Medicalaser
Содержание:
- Особенности пилинга с применением УЗ оборудования
- Ультразвуковая чистка лица — как это работает
- Зачем нужна ультразвуковая чистка лица
- Кому стоит попробовать процедуру
- Показания и противопоказания к проведению процедур
- Сколько раз в год проводить УЗ чистку
- Как проводится пилинг
Посетительницы бьюти-салонов часто интересуются, что это такое — ультразвуковая чистка лица. Все знают, что нужно время от времени делать чистку, но большинство используют пилинги и скрабы либо делают механическую чистку раз в 6 месяцев. Но немногие знают, что чистка лица ультразвуком это эффективная аппаратная методика, которая помогает гораздо менее травматично убрать излишки кожного сала, грязь из пор и «мертвые» клетки, чем в случае с механической чисткой. Щадящий эффект обеспечивается благодаря тому, что воздействие на кожу осуществляется ультракороткими волнами. Разберемся, что это такое — ультразвуковая чистка кожи лица, как выглядит кожа до и после сеанса, кому подходит такой метод, а кому нет. Также расскажем, как часто необходимо делать ультразвуковую чистку лица.
Особенности пилинга с применением УЗ оборудования
Ультразвук используется для устранения ороговевших частиц кожи со второй половины 20 века. Если сравнивать с прочими методами чистки (механический способ, вакуум), у такого пилинга меньше глубина воздействия. Поэтому процедура безболезненная, атравматичная, не вызывает раздражения. За один сеанс, конечно, нельзя избавиться от угрей, но такая чистка поможет выровнять рельеф кожи и предотвратить появление акне. Ультразвуковой пилинг подойдет для любого типа кожи.
Чтобы понять, что это такое — УЗ чистка лица, разберемся в принципе действия аппарата для данной процедуры.
Ультразвуковая чистка лица — как это работает
Перед проведением процедуры врач-косметолог консультирует пациента, рассказывает, что такое ультразвуковая чистка лица, как это работает, какие есть противопоказания. Чтобы клиент получил представление о процедуре, важно объяснить нюансы работы аппарата для ультразвуковой чистки лица.
Высокий очищающий эффект обеспечивается ультразвуковыми волнами, которые излучает «лопатка» — специальная пластина, выполненная из металла. На жидкую среду, которая предварительно наносится на кожу (имеются в виду специальные увлажняющие гели), оказывается акустическое давление. Образуются так называемые «микроструи», благодаря которым с поверхности вашей кожи легко устраняются «мертвые» клетки.
Помимо очищения, ультразвук выполняет и другие функции — микромассаж, увлажнение, продуцирование нового коллагена и эластина, ускорение регенерации кожи. Но вышеперечисленные эффекты незначительные, главной остается очищающая функция, поскольку в УЗ-чистке используется звуковая волна «поперечной» формы, проникающая в дерму на глубину до 0.2 миллиметра.
Пилинг с применением ультразвука — универсальный , она подойдет коже любого типа, даже чувствительной.
Зачем нужна ультразвуковая чистка лица
Для чего нужна ультразвуковая чистка лица, если пациент и так регулярно очищает кожу пенками, скрабами, пилингами в домашних условиях? УЗ чистка рекомендуется для более глубокого очищения кожи, которое необходимо проводить примерно раз в полгода. Такая процедура поможет очистить поры, убрать «мертвые» клетки с поверхности вашей кожи, значительно улучшить тусклый цвет лица, уменьшить количество кожных воспалений. После одного сеанса кожа станет упругой, гладкой и будет выглядеть свежее, здоровее.
Кому стоит попробовать процедуру
Кому и зачем нужна ультразвуковая чистка лица в салоне?
- Тем, кому хочется улучшить цвет лица. Ультразвук обеспечивает легкую очистку пор, отшелушивание «мертвых» клеток и микромассаж, за счет чего цвет кожи заметно выравнивается.
- Тем, кто не любит длительные салонные процедуры. Непосредственно сама процедура с использованием аппарата для ультразвуковой чистки проходит около 10 минут. Если считать вместе со временем, которое уходит на подготовку кожи к сеансу и нанесение уходовой маски после процедуры, то пациенту нужно пробыть у косметолога примерно 40 минут.
- Тем, кто не хочет, чтобы на коже оставались следы после чистки. После УЗ пилинга не остается покраснений, как после использования механического метода — вполне реально сразу пойти на важную встречу или на вечеринку, торжество.
После сеанса ультразвуковой чистки кожа становится нежной и красивой, а компоненты уходовых средств могут глубже проникать в слои кожи, обеспечивая более высокую эффективность любых кремов и масок. Также пилинг замедляет возрастные изменения, поскольку после очистки кожа быстрее обновляется.
Показания и противопоказания к проведению процедуры
Перед тем как сделать ультразвуковую чистку лица, необходимо учесть показания и противопоказания, как и при выполнении любых других аппаратных процедур. Итак, показания к проведению УЗ-пилинга:
- Закупорка пор.
- Тусклый оттенок кожи.
- Наличие отеков.
- Наличие локальных воспалений.
- Склонность кожи к жирности.
- Расширение пор.
- Увядание кожи.
- Сниженный тонус кожи.
Ограничения для проведения процедуры следующие:
- Наличие у пациента угревой болезни на стадии обострения.
- Вынашивание малыша и кормление грудью.
- Наличие кожных заболеваний, проявления которых локализованы на лице.
- Наличие опухолей.
- Период после лифтинга с использованием нитей.
- Бронхиальная астма.
- Наличие инфекционного заболевания (имеются в виду тяжелые формы).
- Наличие повреждений кожи на лице.
- Гипертония (имеются в виду тяжелые формы).
- Ишемическая болезнь сердца.
- Аритмии (приступообразного характера).
- Тромбофлебит.
- Тяжелые формы заболеваний щитовидки.
- Эпилепсия.
Сколько раз в год проводить УЗ чистку
Пациенты должны понимать, как часто можно делать ультразвуковую чистку лица, поскольку злоупотребление таким пилингом может иметь негативные последствия. Как правило, косметологи рекомендуют использовать данную технологию каждые два-три месяца, поскольку данный вид пилинга считается щадящим.
Тем не менее, чаще всего то, как часто можно делать УЗ чистку лица, зависит и от состояния кожи, и от ее особенностей, и от ее типа. Иногда специалисты советуют проводить ее раз в месяц-полтора, если кожа у пациента жирная кожа, склонная к воспалениям, высыпаниям. В остальных случаях желательно чистить кожу ультразвуком каждый квартал, это поможет вовремя избавляться от «мертвых» клеток и предотвращать появление акне. Некоторые клиенты предпочитают делать процедуру только раз в году, перед отпуском на море, ведь в такой период нельзя использовать химические пилинги.
Как бы там ни было, косметолог должен индивидуально рекомендовать, как часто можно делать чистку лица ультразвуком конкретному пациенту.
Как проводится пилинг
Рассмотрим пошагово, как делается ультразвуковая чистка лица. Сеанс включает несколько этапов:
- Подготовительная стадия. Обязательный демакияж, предварительная очищающая бьюти-процедура (если есть необходимость), фиксация пассивного электрода на теле пациента (это необходимо только для некоторых моделей оборудования), нанесение увлажняющего геля.
- Непосредственно чистка лица. Врач-косметолог водит ультразвуковой «лопаткой» по поверхности лица пациента, при этом рабочая область инструмента располагается под углом 35-45 градусов к коже.
- Легкий массаж. Завершающая стадия УЗ-пилинга.
- Нанесение крема/маски. Уходовое средство наносится в самом конце, после пилинга компоненты косметики проникают глубже в кожу и оказывает более мощный эффект.
Некоторые пациенты боятся ожогов после УЗ пилинга. Но хороший косметолог знает, как правильно делать ультразвуковую чистку лица так, чтобы такого осложнения не было. Подобный исход возможен только в тех случаях, когда грубо нарушается технология проведения пилинга.
Что касается того, с чем делать ультразвуковую чистку лица, то выбор за врачом-косметологом. Важно использовать профессиональные гели, разработанные с учетом особенностей различных типов кожи. Для клиентов с жирной кожей и расширенными либо закупоренными порами подойдут средства, оказывающие распаривающий эффект, содержащие AHA-кислоты и растительные экстракты. Такие компоненты способствуют размягчению комедонов и подавляют работу сальных желез. Для клиентов с сухой, чувствительной,зрелой кожей рекомендуются гели с более мягким действием. Они способны деликатно размягчать эпидермис, в их составе не должно быть агрессивных компонентов.
Ультразвуковая очистка; Объяснение неспециалиста
Ультразвуковая очистка использовалась в самых разных областях науки и промышленности в течение последних тридцати лет. В тех случаях, когда требуется исключительная чистота, ультразвук оказался более эффективным, чем механические или химические средства. Очистка с помощью ультразвука имеет явное преимущество проникновения в сложные геометрические формы и удаления прочно связанных загрязнений с самых разных поверхностей. Большинство людей, которые впервые видят ультразвуковую ванну для очистки, склонны рассматривать ее как вибрирующую ванну, которая просто сбрасывает загрязняющие вещества с очищаемой детали. Это далеко от правды. Ультразвук намного сложнее и имеет мало общего с простой вибрацией. Ультразвуковая очистка является результатом звуковых волн, которые вводятся в чистящую жидкость с помощью ряда «преобразователей», установленных на резервуаре для очистки. Звук проходит через резервуар и создает волны сжатия и расширения в жидкости. В волне сжатия молекулы очищающей жидкости плотно сжимаются друг с другом. И наоборот, в волне расширения молекулы быстро разрываются. Расширение настолько сильное, что молекулы разрываются на части, образуя микроскопические пузырьки. Пузырьки не видны невооруженным глазом, так как они настолько малы и существуют всего доли секунды. Пузырьки содержат частичный вакуум, пока они существуют. По мере того, как давление вокруг пузырьков становится большим, жидкость вокруг пузыря очень быстро схлопывает пузырь. Когда это происходит, создается струя жидкости, которая может двигаться со скоростью 650 миль в час. Поскольку газы внутри пузыря сжимаются с такой высокой скоростью, их температура повышается до 5000 градусов по Цельсию, что примерно соответствует температуре поверхности Солнца. Жидкость, непосредственно окружающая область пузырька, также нагревается примерно до 2000 градусов Цельсия. Эта экстремальная температура в сочетании со скоростью струи жидкости обеспечивает очень интенсивную очистку на небольшом участке. Из-за очень короткой продолжительности цикла расширения и схлопывания пузыря жидкость, окружающая пузырек, быстро поглощает тепло, и область быстро охлаждается.
На процесс ультразвуковой очистки влияет множество переменных. Первая переменная, которую необходимо учитывать, — это согласование источников питания и преобразователей. Выходная частота генератора должна точно соответствовать расчетной частоте преобразователя. Это сопоставление является частью процесса проектирования и не может быть изменено пользователем. Второй переменной, которую следует учитывать, является частота ультразвука. Частота относится к числу циклов сжатия и расширения, выполненных в секунду. Это определяет количество пузырьков в секунду, которые могут быть созданы, и размер самого пузыря. Как правило, чем выше частота, тем меньше пузырек. Две типичные частоты, используемые сегодня в коммерческих целях, составляют 25 кГц и 40 кГц. 25 кГц имеет меньше пузырьков, чем 40 кГц, и они относительно большие. Струя, образующаяся при схлопывании пузырьков, очень мощная и очень абразивная, что может повредить хрупкие предметы. Эта частота подходит для уборки большего размера. массивные предметы со стойкими загрязнениями. Ультразвуковой очиститель с частотой 40 кГц генерирует очень маленькие пузырьки, которые могут проникать в очень маленькие отверстия и щели. Эта частота используется в большинстве случаев очистки, часто там, где другие типы механического оборудования для очистки недоступны. Более высокие частоты, такие как 68 кГц, 132 кГц и 170 кГц, также предлагаются в UPC для приложений с характеристиками очистки на субмикронных уровнях, таких как прецизионная оптика и пластины жестких дисков компьютеров. Третьей переменной является тип очищающей жидкости, используемой в баке. Жидкости обладают «пределом прочности», который удерживает молекулы внутри них вместе. Чистая вода обладает такой высокой прочностью на растяжение, что большинство ультразвуковых генераторов не могут создать в ней кавитацию. Поскольку кавитация включает в себя разделение молекул жидкости для создания полостей, жидкости, используемые для ультразвуковой очистки, должны иметь относительно низкую прочность на растяжение, чтобы кавитацию можно было вызвать без чрезмерной нагрузки на ультразвуковые преобразователи и генератор. Еще одной переменной в ультразвуковой очистке является температура очищающей жидкости. Когда жидкости нагреваются, они становятся более плотными, и звуковые волны проходят через них быстрее. Оптимальная ультразвуковая очистка в воде происходит при температуре от 120 до 140 градусов по Фаренгейту. Ультразвуковая чистка действительно сложная наука. Консультация с известным производителем гарантирует наилучшее соответствие оборудования вашим конкретным потребностям.
Зачем использовать ультразвуковую очистку и ее применение?
Ультразвуковая очистка 101
Ультразвуковая очистка включает использование высокочастотных звуковых волн выше диапазона человеческого слуха для удаления различных загрязнений с деталей, погруженных в чистящую среду на водной основе. Загрязняющими веществами могут быть грязь, масло, жир, составы для полировки/полировки и смазки для форм, и это лишь некоторые из них. К материалам, которые можно очищать с помощью ультразвуковых систем очистки, относятся металлы, стекло, керамика и так далее. Ультразвуковое перемешивание можно использовать с различными чистящими средствами.
Типичные области применения в металлургической промышленности: удаление стружки и смазочно-охлаждающих жидкостей при резке и механической обработке, удаление полировальных и полировальных составов перед нанесением покрытия, а также очистка от смазки и шлама с восстановленных компонентов для автомобильной и авиационной техники.
До
После
До
После
Преимущества ультразвуковой очистки
Ультразвуковая очистка достаточно эффективна для удаления стойких загрязнений, но достаточно бережна, чтобы не повредить подложку. Обеспечивает превосходное проникновение и очистку в мельчайших щелях и между близко расположенными деталями в баке для очистки. Использование ультразвуковых чистящих машин становится все более популярным из-за ограничений на использование хлорфторуглеродов. Использование ультразвука позволяет производить очистку деталей сложной формы с эффективностью, сравнимой с эффективностью парового обезжиривания, но более комплексным, высокотехнологичным и экологически безопасным способом.
Процесс прецизионной ультразвуковой очистки Blue Wave
Как работает ультразвуковая очистка? В процессе, называемом кавитацией, в жидкости для ультразвуковой очистки образуются пузырьки микронного размера, которые растут из-за чередующихся волн положительного и отрицательного давления в растворе. Температура внутри кавитирующего пузыря может быть чрезвычайно высокой, с давлением до 500 атм. Системы ультразвуковой очистки создают событие взрыва, которое, когда оно происходит вблизи твердой поверхности, превращает пузырек в струю размером примерно в одну десятую размера пузыря, которая движется со скоростью до 400 км/ч по направлению к твердой поверхности. Благодаря сочетанию давления, температуры и скорости струя освобождает загрязнения от их связи с подложкой. Из-за изначально небольшого размера струи и относительно большой энергии ультразвуковая очистка может проникать в небольшие щели и очень эффективно удалять захваченные загрязнения.
Генерация синих волн с помощью ультразвука
Для создания положительных и отрицательных волн давления в жидкости для ультразвуковой очистки требуется механическое вибрационное устройство. Производители систем ультразвуковой очистки используют диафрагму, прикрепленную к высокочастотным преобразователям. Преобразователи, которые вибрируют на своей резонансной частоте из-за источника высокочастотного электронного генератора, вызывают усиленную вибрацию диафрагмы. Эта усиленная вибрация является источником положительных и отрицательных волн давления, которые распространяются через раствор в резервуаре. Работа аналогична работе громкоговорителя, за исключением того, что она происходит на более высоких частотах. При передаче через воду эти волны давления создают процессы кавитации для растворов ультразвуковой очистки.
Blue Wave предлагает подходящее оборудование для работы
Основные компоненты системы ультразвуковой очистки включают в себя группу ультразвуковых преобразователей, прикрепленных к излучающей диафрагме, электрический генератор и бак, заполненный водным раствором. Ключевым компонентом является преобразователь, который генерирует высокочастотную механическую энергию. В промышленности используются два типа ультразвуковых преобразователей: пьезоэлектрические и магнитострикционные. Оба имеют одну и ту же функциональную цель, но два типа имеют совершенно разные рабочие характеристики.
Пьезоэлектрические преобразователи имеют сборку , которая недорога в производстве из-за низких затрат на материалы и рабочую силу. Эта низкая стоимость делает пьезоэлектрическую технологию желательной для ультразвуковой очистки. Однако для промышленной очистки пьезоэлектрические преобразователи имеют несколько недостатков, наиболее распространенная проблема заключается в том, что производительность пьезоэлектрического устройства со временем ухудшается.
Магнитострикционные преобразователи известны своей прочностью и долговечностью при промышленном применении. Магнитострикционные преобразователи нулевого пространства состоят из пластин никеля, плотно соединенных друг с другом, с электрической катушкой, расположенной над пакетом никеля. Когда ток течет по катушке, он создает магнитное поле. Это аналогично деформации пьезоэлектрического кристалла при воздействии на него напряжения. Когда переменный ток проходит через магнитострикционную катушку, пакет вибрирует с частотой тока.
Blue Wave Ultrasonics предлагает лучшее решение
Решение, используемое в ультразвуковой очистке , является очень важным фактором. Разработчики химических рецептур разрабатывают продукты, отвечающие требованиям операций по очистке, но совместимые со здоровьем и благополучием общества. Таблица 1 представляет собой руководство по выбору подходящих чистящих средств для ультразвуковой очистки.
Материал конструкции | Типы деталей | Загрязнители | Подходящее чистящее средство |
---|---|---|---|
Железо, сталь, нержавеющая сталь | Отливки, штамповки, обработанные детали, тянутая проволока, форсунки дизельного топлива | Стружка, смазки, легкие оксиды | Высокая щелочь с хелатирующими агентами |
Железо, сталь, нержавеющая сталь | Закаленные в масле бывшие в употреблении автомобильные детали; фильтры тонкой очистки и металлокерамические фильтры | Карбонизированная масляная смазка, копоть, тяжелые отложения грязи | Высокощелочное, силикатное |
Железо, сталь, нержавеющая сталь | Кольца подшипников, детали насосов, лезвия ножей, метчики, клапаны | Чипсы; шлифовальные, притирочные и хонинговальные составы; масла; воски и абразивы | Умеренно щелочной |
Железо, сталь, нержавеющая сталь | Подшипники качения, электронные компоненты, на которые воздействует вода или которые создают проблемы с сушкой, лезвия ножей, металлокерамические фильтры | Составы для полировки и полировки; разные механообрабатывающие, цеховые и прочие грунты | Обезжириватель на основе хлорированного растворителя (например, ингибированный трихлорэтиленом) |
Алюминий и цинк | Отливки, воздушные фильтры с открытой сеткой, бывшие в употреблении детали автомобильных карбюраторов, клапаны, компоненты переключателей, тянутая проволока | Стружка, смазочные материалы и общая грязь | Умеренно щелочной, специально ингибированный для предотвращения травления металла, или нейтральный синтетический (обычно в жидкой форме) |
Медь и латунь (также серебро, золото, олово, свинец и припой) | Печатные платы, волноводы, ведьмовские компоненты, штырьки разъемов приборов, ювелирные изделия (до и после покрытия), кольцевые подшипники | Стружка, заводская грязь, смазки, легкие оксиды, отпечатки пальцев, остатки флюса, составы для полировки и притирки | Умеренно щелочной, силикатный или нейтральный синтетический (возможно, с гидроксидом аммония для удаления оксида меди) |
Магний | Отливки, обработанные детали | Стружка, смазка, заводская грязь | Высокая щелочь с хелатирующими агентами |
Различные металлы | Термически обработанные инструменты, бывшие в употреблении автомобильные детали, печатные платы с медным покрытием, бывшие в употреблении мелкоячеистые фильтры | Оксидные покрытия | Запатентованные смеси кислот с ингибированием от умеренного до сильного, специфичные для оксида и основного металла очищаемой детали (кроме магния) |
Стекло и керамика | Телевизионные трубки, электронные трубки, лабораторная аппаратура, фотографические и оптические линзы с покрытием и без покрытия | Стружка, отпечатки пальцев, ворсинки, магазинная грязь | Умеренно щелочной или нейтральный синтетический |
Пластик | Линзы, трубки, пластины, компоненты переключателей | Стружка, отпечатки пальцев, ворсинки, магазинная грязь | Умеренно щелочной или нейтральный синтетический |
Различные металлы, пластмассы (нейлон, тефлон, эпоксидная смола и т. д.) и органические покрытия, когда недопустимы водные растворы | Прецизионные шестерни, подшипники, переключатели, окрашенные корпуса, печатные платы, миниатюрные серводвигатели, компьютерные компоненты | Ворс, другие твердые частицы и прочие легкие масла | Трихлортрифторэтан (фторуглеродный растворитель), обезжириватель паров ультразвука |
Blue Wave Высокотехнологичный передовой дизайн системы
Промышленное применение в тяжелых условиях требует промышленного сверхмощного ультразвукового оборудования для растворов ультразвуковой очистки. Другими факторами, которые необходимо учитывать, являются чистящие растворы и температура, ополаскивание (с ультразвуком или без него), сушка, автоматизация и требования к загрузке. Большинство производителей систем ультразвуковой очистки помогут принять эти решения и предложат лабораторные услуги и техническую экспертизу.
Свяжитесь с нами
Оставьте это поле пустым
Имя
Фамилия
Название компании
Адрес компании
Состояние Выберите штатАлабамаАляскаАризонаАрканзасКалифорнияКолорадоКоннектикутДелавэрокруг КолумбияФлоридаГрузияГавайиАйдахоИллинойсИндианаАйоваКанзасКентуккиЛуизианаМэнМэрилендМассачусетсМичиганМиннесотаМиссисипиМиссуриМонтанаНебраскаНевадаНью-ГэмпширНью-ДжерсиНью-МексикоНью-ЙоркСеверная КаролинаСевер ДакотаОгайоОклахомаОрегонПенсильванияРод-АйлендЮжная КаролинаЮжная ДакотаТеннессиТехасЮтаВермонтВирджинияВашингтонЗападная ВирджинияВисконсинВайоминг
Почтовый индекс
Как вы узнали о нас?
Комментарии:
Мы серьезно относимся к вашей конфиденциальности.