Um aumento na frequência das vibrações ultrassônicas leva a uma redução no tempo de crescimento e uma diminuição no raio máximo da cavidade de cavitação, o que aumenta a pressão da mistura vapor-gás na bolha no início do colapso e reduz a intensidade de microondas de choque. Além disso, à medida que a frequência de oscilação aumenta, a absorção de energia acústica aumenta. Uma diminuição na frequência de oscilação leva a um aumento acentuado do ruído das instalações, bem como a um aumento nas dimensões ressonantes do emissor. A maioria das instalações para limpeza ultrassônica opera na faixa de frequência de 18 a 44 kHz.

Existe um valor limite da intensidade de oscilação, cuja superação leva a um aumento no valor da amplitude da pressão, e a bolha de cavitação degenera em pulsante. Além disso, em alta intensidade, o campo ultrassônico é protegido por uma nuvem de cavitação próxima ao emissor, o que aumenta o consumo de energia. A faixa de intensidades de vibração durante a limpeza ultrassônica é de 0,5...10 W/cm 2 .

Tecnologia de limpeza ultrassônica

Todo o processo tecnológico de limpeza ultrassônica inclui operações anteriores à limpeza ultrassônica, a própria limpeza ultrassônica e operações posteriores à limpeza.

A preparação de uma superfície contaminada para limpeza ultrassônica é feita mergulhando as peças em água, solução de lavagem ou solventes orgânicos. Isso permite remover a maior parte da sujeira das peças e reduzir o tempo de sua posterior limpeza ultrassônica em 2...4 vezes. Para embeber peças contaminadas com pastas de acabamento, recomenda-se o uso de acetona, freon, gasolina e querosene. No entanto, se os contaminantes contiverem ácidos graxos e parafinas, não é aconselhável mergulhar as peças em solventes macios. Esses solventes, ao lavar os componentes líquidos altamente solúveis da pasta, secam e compactam os contaminantes, o que complica significativamente o processo de sua posterior limpeza ultrassônica. Para peças pequenas com contaminantes pouco ligados, geralmente não é recomendado mergulhá-las antes da limpeza ultrassônica.

O modo de limpeza ideal depende da natureza da contaminação, da composição e temperatura da solução de limpeza, do material e da condição da superfície das peças, do método de limpeza e da intensidade do ultrassom. A escolha do método de limpeza é determinada pelo projeto da peça ou unidade de montagem, bem como pelos requisitos de estado de suas superfícies. Os métodos mais comuns de limpeza ultrassônica incluem o método de imersão, introdução do emissor na cavidade de limpeza, contato e sequencial contínuo. A limpeza pode ser realizada com pressão estática normal ou elevada. Para limpeza de peças de precisão com superfícies de alta precisão e baixa rugosidade, não é recomendado o uso de pressão estática aumentada, pois pode ocorrer erosão por cavitação das superfícies acabadas.

Ao limpar pelo método de imersão pequenas peças são colocadas em cestos de malha ou tambores e imersas em banho ultrassônico, colocando-as o mais próximo possível da superfície dos emissores, ou seja, na zona de maior atividade ultrassonográfica. Para garantir uma limpeza de alta qualidade de toda a superfície das peças, os tambores giram continuamente ou realizam movimentos de balanço no banho em relação aos emissores. Como resultado, as peças giram continuamente durante o processo de limpeza e todas as suas áreas ficam na zona de influência ultrassônica.

Arroz. 3.29. Diagrama de um banho ultrassônico mecanizado:

• 1 - conversores; 2 - lavar o corpo; 3 - carregamento de tambores de malha;
• 4 - dirigir; 5 - painel de controle

Na Fig. A Figura 3.29 mostra um diagrama de um banho ultrassônico mecanizado para limpeza de pequenas peças com seu movimento forçado em um campo ultrassônico. Os transdutores estão embutidos no fundo da banheira. As peças a serem limpas são colocadas em tambores de malha de carga, que recebem um movimento rotacional uniforme do acionamento. Além disso, o design da banheira inclui sistemas de circulação e filtragem da solução de limpeza, bem como um painel de controle.

Ao escolher as condições de limpeza ultrassônica, é necessário ter em mente que a exposição à cavitação em uma peça pode resultar em um fenômeno indesejável – erosão de superfícies de precisão. Ressalta-se que o processo de erosão das peças no campo ultrassônico ocorre após um determinado período de tempo. O fato é que no período inicial, quando as bolhas de cavitação colapsam, ocorre a deformação plástica da superfície da peça, o que melhora ainda seu desempenho. Porém, posteriormente, com a exposição repetida a bolhas de cavitação, aparecem microfissuras de fadiga, levando à separação de parte do metal. Segue-se que quando a limpeza ultrassônica de peças de precisão de configuração complexa

Arroz. 3h30. Dispositivo de limpeza de furos profundos:

1 - guia de ondas; 2 - diafragma; 3 - conversor magnetostritivo; 4 - quadro; 5 - conexão para fornecimento de solução de limpeza; 6 - lidar; 7 - interruptor de gatilho

O rádio precisa implementar condições sob as quais o tempo para limpar todas as superfícies de uma peça seja significativamente menor que o tempo para o início da erosão por cavitação das superfícies das peças localizadas próximas ao emissor.

Método de limpeza de peças introdução de emissores na área de processamento usado para peças com furos profundos, ranhuras, bolsões e outras cavidades. Neste caso, a limpeza é realizada por guias de ondas especiais que funcionam tanto com vibrações longitudinais quanto de flexão. É aconselhável utilizar sistemas oscilatórios com vibrações longitudinais nos casos em que a profundidade do furo ou cavidade não ultrapasse um quarto do comprimento de onda do emissor. Nos casos de limpeza de furos mais profundos, são utilizados emissores com tubo oscilante de flexão, cujo comprimento pode atingir 10...20 comprimentos de onda de vibrações de flexão. Para limpar as superfícies internas de cilindros de grande diâmetro, podem ser utilizados dispositivos submersíveis que utilizam vibrações radiais de emissores ocos. O uso de emissores desses tipos pode acelerar significativamente o processo de limpeza de peças de configurações complexas e, em alguns casos, é o único método de limpeza de alta qualidade.

Por exemplo, cabeças ultrassônicas manuais especiais são usadas para limpar furos profundos de pequeno diâmetro (de 4 a 8 mm), bem como para limpeza local de peças individuais (Fig. 3.30). Um guia de onda tubular é inserido no orifício a ser limpo, no qual as vibrações de flexão são excitadas por um transdutor magnetostritivo. Usando um diafragma, o sistema de alto-falantes é preso à caixa por meio de uma alça. Neste caso, o conversor é resfriado diretamente pela solução de limpeza fornecida

Arroz. 3.31. Esquema de instalação para limpeza ultrassônica de cavidades internas de tubos:

1 - conversor; 2 - suporte de meia onda; 3 - cano; 4 - ferramenta; 5 - concentrador ultrassônico

através do encaixe e saindo através de um guia de onda tubular para a zona de limpeza. A alça possui um interruptor de gatilho.

Método de contatoÉ aconselhável utilizá-lo para limpeza de cavidades internas de produtos de paredes finas e de acesso limitado ou difícil. Neste caso, as vibrações ultrassônicas são transmitidas aos bifes dos produtos que estão sendo limpos e eles já funcionam como emissor de ultrassom. A fonte das oscilações é um conversor magnetostritivo de alta potência (4 kW). O tubo é fixado por acionamento pneumático entre um guia de ondas cilíndrico e um suporte de meia onda, formando um sistema acústico ressonante (Fig. 3.31). O tubo se move gradualmente na direção axial e uma solução de limpeza é fornecida à sua cavidade interna por uma bomba. Nos casos em que seja necessária a limpeza simultânea da superfície externa, o tubo é colocado em banho com solução de limpeza. Para limpar tubos longos, são utilizados emissores de anel, nos quais as peças se movem coaxialmente.

Ao usar o método de contato para limpeza de peças de precisão, as seguintes circunstâncias devem ser levadas em consideração:

O contato com o emissor da superfície de precisão da peça pode causar danos à mesma;

A excitação de tensões alternadas em uma peça pode causar deterioração de sua forma geométrica.

Assim, a utilização do método de contato pode ser recomendada levando em consideração o disposto acima.

Para limpeza ultrassônica de peças de grande porte, bem como peças móveis, é aconselhável utilizar método sequencial contínuo, em que o produto a ser limpo se move acima da superfície do emissor. Ressalta-se que este método se caracteriza pela alta produtividade e grau de automação. É por isso que é amplamente utilizado em grandes empresas metalúrgicas em condições de produção contínua.

Na Fig. A Figura 3.32 mostra um diagrama de um banho ultrassônico para limpeza de tiras de aço durante a produção contínua. Neste caso, uma tira de aço com mais de 1 m de largura, movendo-se em fluxo a uma velocidade de 100...150 m/min, passa por um banho ultrassônico preenchido com uma solução de lavagem alcalina. Quando a tira se move verticalmente no banho em ambos os lados do transportador a uma distância

São instalados blocos de 10...15 mm com conversores magnetostritivos com potência total de 300 kW.

Após realizar a operação de limpeza ultrassônica, é necessário retirar o restante da solução de limpeza e a seguir preparar as peças para armazenamento interoperacional ou em armazém. Os requisitos para o estado da superfície da peça são determinados pelas características das operações após a limpeza, bem como pelas condições e duração do armazenamento. Via de regra, as operações finais incluem a remoção de resíduos de solução de limpeza, passivação e secagem das peças.

Arroz. 3.32. Diagrama de um banho ultrassônico para limpeza de tiras de aço: 1 - condução de tira de aço; 2 - blocos com conversores; 3 - banho com solução alcalina

Arroz. 3.33. Máquina de lavar ultrassônica U-1000: A- esquema; b - Forma geral; 1 - controlador de lavagem; 2 - dispositivo superior para separação de sedimentos; 3 - decantador; 4 - dispositivo de liberação de sedimentos; 5 - emissores ultrassônicos; 6 - dispositivo de drenagem de sedimentos; 7 - bomba de enxágue; 8 - elementos de aquecimento; 9 - lavar o corpo; 10 - elementos que regulam a descarga

Na Fig. A Figura 3.33 mostra um diagrama e uma visão geral de um limpador ultrassônico tipo U-1000 da Ultron (República da Polônia).

A pia tipo U-1000 inclui: sistema de lavagem da camada superior; dispositivo para sedimentação de gordura; dispositivo de sedimentação de lamas; controlador microprocessado; isolamento térmico e acústico.

Isso garante:

• ? separação eficaz de contaminantes;
• ? uso eficiente detergentes;
• ? possibilidade de adaptação à linha de produção;
• ? filtrar líquido.

As características de design da pia tipo U-1000 incluem (Fig. 3.33, b):

• ? tampa especial do recipiente garantindo perda mínima de calor;
• ? acionamento pneumático para fácil abertura e fechamento da tampa;
• ? bomba de ciclo fechado localizada externamente para fácil acesso para limpeza e desaeração;
• ? sistema de drenagem do líquido liquefeito para a câmara de lavagem, que permite manter a limpeza do local de lavagem;
• ? um controlador que permite substituir simultaneamente o temporizador e o termostato, bem como regular suavemente o tempo de operação da lavagem

e temperatura de aquecimento. O controlador permite configurar um modo de operação pulsante. O modo de operação pulsante (aproximadamente 1,0 vezes o ultrassom e 0,2 pausas) facilita a remoção do gás da solução e a rápida sedimentação dos contaminantes. Durante a ruptura, as bolhas de gás podem sair livremente da solução, subindo, e os contaminantes afundam livremente;

Válvulas de drenagem no fundo do tanque para remoção completa de lodo e outros contaminantes.

O ultrassom tem uma influência tão multifatorial que o uso de vibrações ultrassônicas pode acelerar significativamente qualquer um dos métodos de limpeza listados e melhorar sua qualidade: pressão alternada, vibrações de partículas líquidas e fenômenos acústicos secundários - “vento sônico”, ondas de choque, cavitação e ultrassom efeito capilar.

O principal papel energético aqui é desempenhado por cavitação. Quando as bolhas de cavitação entram em colapso, formam-se microjatos cumulativos de líquido, cuja velocidade chega a centenas de metros por segundo, direcionados à superfície a ser limpa. Sob a ação de ondas de choque e microjatos de alta velocidade, o filme de contaminantes (sólidos ou líquidos) é intensamente destruído e separado da superfície. A cavitação proporciona intensa emulsificação ultrassônica de dispersão líquida e ultrassônica de partículas sólidas separadas de contaminantes.

Os fluxos acústicos garantem a remoção de contaminantes dissolvidos ou destruídos por cavitação da camada limite para o volume líquido. Os fluxos acústicos desempenham um papel particularmente importante na remoção de contaminantes solúveis.

A eficiência da limpeza aumenta à medida que a superfície a ser tratada se aproxima do emissor. Porém, aproximar os produtos do emissor a uma distância inferior a 1–2 mm é impraticável, pois com pequenos espaços entre o emissor e a superfície a ser tratada, as condições para remoção de contaminantes da camada limite pioram e a atividade de cavitação diminui devido a uma mudança no padrão de colapso das bolhas de cavitação. Com pequenos vãos, o fluxo cumulativo atua paralelo à superfície a ser limpa e não produz o efeito de limpeza necessário.

A vantagem da limpeza ultrassônica não é apenas a capacidade de obter limpeza de alta qualidade da superfície controlada de uma ampla variedade de contaminantes, mas também de remover contaminantes da cavidade do defeito capilar. O uso mais eficaz do ultrassom é no modo que garante a manifestação do efeito capilar ultrassônico. Neste caso, os capilares sem saída são preenchidos com o reagente em maior profundidade e em maior velocidade. O movimento de difusão do gás dissolvido até a boca do defeito é significativamente acelerado; dissolução de contaminantes presentes na cavidade do defeito; movimento de difusão de contaminantes para sua boca. Como resultado, o processo de preenchimento das cavidades dos defeitos como um todo é acelerado e a profundidade de penetração dos fluidos de trabalho nos canais capilares sem saída aumenta.

O uso de ultrassom durante a limpeza pode melhorar significativamente a qualidade do controle. Ao mesmo tempo, as descontinuidades são limpas a uma profundidade suficiente, não apenas de líquidos, mas também de contaminantes insolúveis, como pastas de polimento. Como resultado, o número de traços identificados aproxima-se do número total de defeitos considerados. O uso de água e soluções aquosas de glicerina e um agente dispersante como líquidos de limpeza durante a limpeza em campo ultrassônico proporciona um efeito maior do que o uso de solventes como acetona e gasolina. Isto se deve à maior atividade de cavitação acústica em água e soluções aquosas do que em acetona e gasolina. O uso do ultrassom permite resolver os problemas de substituição de materiais de detecção de falhas de incêndio, explosão e ambientalmente perigosos por água e soluções aquosas.

Limpeza ultrassônica anódicaÉ o mais forma efetiva preparar produtos para inspeção. Garante a remoção de contaminantes duros e altamente viscosos, bem como filmes de óxido, da superfície dos produtos e das cavidades dos defeitos, sem o uso de compostos de ataque químico. Após a limpeza, os vestígios de líquidos de limpeza são neutralizados, os produtos são lavados com água e secos. A velocidade desse processamento é 2,5–4 vezes maior que a do processamento eletrolítico.

A limpeza ultrassônica anódica é realizada em banhos ultrassônicos. As composições eletrolíticas e os modos de processamento são selecionados dependendo da densidade e espessura da camada contaminante. Os produtos são lavados após o tratamento, mergulhando-os repetidamente em banhos com água corrente quente e depois fria. A duração do enxágue em cada banho é de 0,5–1 min.

Composições de eletrólitos e modos de limpeza anódico-ultrassônica de produtos feitos de aços e ligas de cromo-níquel:

As pessoas descobriram muitas maneiras de limpar superfícies de vários contaminantes. Agora o ultrassom foi adicionado a eles.
A limpeza ultrassônica substitui ou complementa os métodos e métodos de limpeza tradicionais - desde operações manuais usando diversas soluções até máquinas de lavar a jato.
Uma das principais vantagens da limpeza ultrassônica em relação aos outros métodos é a sua alta qualidade, além disso, tornou-se muito mais fácil limpar peças com formatos complexos, locais de difícil acesso, fendas estreitas, pequenos furos e cavidades. A limpeza ultrassônica é altamente produtiva e permite a substituição de solventes orgânicos inflamáveis ​​ou caros por soluções aquosas de sais alcalinos, freon líquido e outras substâncias menos perigosas e mais baratas.
Como podemos explicar a alta eficiência da limpeza ultrassônica? A resposta a esta pergunta está associada a um fenômeno físico muito interessante chamado cavitação (latim cavitas -<пустота>).
Teoricamente, a existência deste fenômeno é conhecida desde que o acadêmico de São Petersburgo Leonard Euler comprovou a possibilidade de formação de rupturas (vazios) em um líquido devido a uma diminuição local da pressão com o subsequente colapso das cavidades resultantes. Euler previu a cavitação sem nunca observá-la.
Na prática, a cavitação foi encontrada muito mais tarde, no século passado, quando os navios, em vez de rodas de pás laterais, tinham hélices girando em alta velocidade. Os capitães começaram a perceber que a velocidade de seus navios diminuía gradativamente ao longo do tempo, sem motivo aparente. Mas havia uma razão, e bastante visível. Quando examinamos a hélice de um dos navios atracados para reparos, vimos que suas pás pareciam pétalas comidas por lagartas. Naturalmente, as pessoas se interessaram por esse fenômeno e começaram a estudá-lo. Os construtores navais, assim como os criadores das turbinas hidráulicas, estavam preocupados principalmente com um pensamento: como lidar com esse inimigo formidável e implacável, como proteger as pás das hélices e turbinas dos efeitos destrutivos de uma nuvem de bolhas de cavitação, que, como foi estabelecido, forma-se na fronteira<жидкость - твердое тело>sob certas condições e um determinado modo de operação.
Bem, temos cavitação em nesse caso interesses, por outro lado - não como inimigo, mas como... amigo. Esse paradoxo surgiu há relativamente pouco tempo - desde o momento em que começaram a estudar o ultrassom e a desenvolver a tecnologia de limpeza ultrassônica.
Bolhas de cavitação surgem não apenas durante a rotação de hélices e turbinas. Eles aparecem quando vibrações ultrassônicas são emitidas em um líquido. A cavitação causada por vibrações ultrassônicas é às vezes chamada de cavitação ultrassônica. As vibrações ultrassônicas formam regiões de altas e baixas pressões no líquido, alternando de acordo com a frequência. Numa zona rarefeita, a pressão hidrostática diminui a tal ponto que as forças que atuam nas moléculas do líquido tornam-se maiores que as forças de coesão intermolecular. Como resultado de uma mudança brusca no equilíbrio hidrostático, o líquido parece romper, gerando numerosas pequenas bolhas de gases e vapores que antes estavam em estado dissolvido no líquido. O próximo momento, quando ocorre um período no líquido alta pressão, bolhas previamente formadas<захлопываются>. As ondas de choque surgem com pressão instantânea local muito alta, atingindo várias centenas de atmosferas. São essas inúmeras microexplosões de bolhas de cavitação que removem sujeira, graxa, incrustações e muitas vezes até ferrugem da superfície da peça de trabalho.
A ocorrência de cavitação pode ser facilmente detectada por uma nuvem nebulosa no campo ultrassônico. Em altas intensidades de cavitação, aparece um ruído que lembra o assobio de uma chaleira fervendo.
A cavitação ultrassônica tem sido um fator importante que contribui para a aceleração de muitos processos tecnológicos, especialmente em processos de limpeza, bem como nas indústrias química e metalúrgica. Mas é muito importante poder controlar o processo de cavitação. A cavitação ultrassônica em um líquido depende de sua densidade, viscosidade, temperatura, peso molecular, compressibilidade, conteúdo de gás, presença de inclusões microscópicas, frequência e intensidade das vibrações ultrassônicas, pressão estática e outros fatores. Por exemplo, a cavitação é mais forte na água do que em outros líquidos. O gás em líquido aumenta a eficiência dos fenômenos de cavitação. À medida que a temperatura do líquido aumenta, a intensidade da cavitação aumenta até um certo máximo, após o qual começa a cair. A eficiência da cavitação aumenta com o aumento da potência, mas diminui com o aumento da frequência das vibrações ultrassônicas. Em frequências ultrassônicas muito altas, a cavitação não pode ser alcançada.
Os cientistas desenvolveram com algum detalhe a tecnologia de limpeza ultrassônica, que se tornou muito difundida e indispensável em vários setores. Nos últimos anos, surgiu uma direção chamada limpeza ultrassônica de alta amplitude. Sua característica é um aumento significativo na amplitude das vibrações do emissor e, como consequência, uma mudança nas características energéticas da radiação - uma mudança nos parâmetros acústicos e de cavitação do fluido de processo.
O ultrassom limpa uma grande variedade de metal, vidro, cerâmica e outras peças. Por exemplo, anéis de rolamento são facilmente limpos de pasta de polimento, placas de circuito impresso de fluxo, peças e chapas metálicas laminadas de escala térmica, peças ópticas e pedras preciosas de agentes de polimento, pequenas peças de rebarbas, instrumentos médicos, recipientes de vidro de vários contaminantes, etc.
Uma limpeza particularmente completa é necessária para peças de dispositivos rotativos de alta velocidade, rolamentos, contatos elétricos, relés, equipamentos de combustível, bem como peças de equipamentos eletrônicos, de informática, mecanismos de relógio, instrumentos ópticos etc. A limpeza de peças de alta qualidade contra contaminantes desempenha um papel importante em tecnologia moderna produção em massa.
Aqui estão alguns exemplos de limpeza ultrassônica. Em Chelyabinsk e outras fábricas de tratores, foi usada limpeza ultrassônica de peças de bombas de combustível. A instalação ultrassônica apresentou bons resultados, possibilitou substituir a laboriosa lavagem manual, melhorar a qualidade da limpeza e melhorar as condições de trabalho.
Para limpar a chapa de impressão offset, ela foi imersa em soda cáustica e depois lavada com escova de cabelo em água corrente. Isso levou muito tempo. Além disso, o trabalhador respirava vapores nocivos. Quando o ultrassom foi aplicado, o molde começou a ser limpo em poucos minutos. O dispositivo que os designers criaram consiste em dois banhos. Em uma delas, a imagem antiga é retirada da folha por meio de ultrassom, na outra, o álcali e a sujeira restantes são removidos dela.
Nas lojas de torção de junco, os limpadores de carros não eram reconhecidos há muito tempo por suas mãos - sempre fumegantes e enrugadas. E tudo porque os trabalhadores se lavaram água quente tiras separadoras de anéis e fios de máquinas de torção úmida. E quando entrou em operação a instalação ultrassônica para limpeza de filmes, essa operação passou a ser realizada por apenas três pessoas em vez de 16. E o trabalho ficou diferente. Eles não lavam como antes, apenas penduram as películas sujas e retiram as películas limpas.
Na Fábrica de Preparações Bacterianas de Odessa, em conjunto com o Departamento de Física do Instituto Politécnico de Odessa, foi desenvolvido e implementado um método ultrassônico de lavagem de ampolas. Anteriormente, quase 80% deles eram descartados durante a limpeza. Agora, as vibrações ultrassônicas aceleram o processo de lavagem e melhoram drasticamente a qualidade da limpeza. Todos os contaminantes são rapidamente destruídos e os fragmentos de vidro são facilmente separados. O ultrassom lava as ampolas até que brilhem. A taxa de defeitos foi significativamente reduzida.
Uma instalação ultrassônica também foi introduzida na Fábrica de Automóveis Gorky. Ele foi projetado para limpar cárteres de automóveis contra graxa e óleo de grafite. A instalação é composta por seis geradores ultrassônicos e dois banhos, cada um contendo oito transdutores magnetostritivos. O uso da instalação permitiu aumentar várias vezes a produtividade do trabalho e economizar cerca de nove mil rublos por ano.
Os metalúrgicos receberam um assistente maravilhoso. O ultrassom leva apenas cinco minutos para limpar depois de rolar um quilômetro de tira de aço. Apesar da enorme velocidade, o processo é realizado de forma silenciosa. A qualidade da limpeza é alta e o consumo de materiais químicos diminuiu quatro vezes.
A limpeza de contaminantes de canos e oleodutos é um grande e eterno problema. A dificuldade é que os tubos são grandes e possuem tramas complexas. Na União Soviética, um método para limpeza ultrassônica de tubos de qualquer configuração e qualquer contaminação foi desenvolvido e patenteado em vários países. Este método pode ser usado para limpar as superfícies externas e internas de tubulações de vários comprimentos e diâmetros com um número ilimitado de curvas.
Fábricas mecânicas, ópticas, relojoeiras e outras começaram a usar com sucesso o método de limpeza ultrassônica para rebarbação. Peças pequenas são carregadas em um banho de solução abrasiva aquosa. Quando a unidade é ligada, o líquido no banho<вскипает>, e sob a influência de grãos abrasivos, as arestas vivas das peças são arredondadas. O raio de curvatura não excede 3-5 mícrons. Com o método ultrassônico de processamento de peças, a produtividade tornou-se muito maior do que antes.
A unidade de colheita de algodão possui mais de cem fusos. O desempenho da máquina e a qualidade do algodão coletado dependem em grande parte do estado dessas peças. Ao trabalhar em fusos, forma-se uma camada prejudicial! Limpá-los é muito difícil e demorado. Este trabalho agora é realizado por uma instalação ultrassônica semiautomática criada pelo Instituto de Pesquisa Científica de Tecnologia de Engenharia Mecânica All-Union.
Atualmente, na era da rádio eletrônica e da tecnologia de foguetes, a confiabilidade dos equipamentos de rádio é de grande importância. A substituição de dispositivos de eletrovácuo por dispositivos semicondutores aumenta significativamente sua confiabilidade. Mas este é um processo longo e<старушкам>-tubos de rádio ainda terão que trabalhar duro, apesar do fato de que | eles frequentemente<подводят>nós. Os cientistas descobriram que um tubo de rádio durará uma vez e meia mais se suas peças forem limpas por ultrassom durante o processo de produção.
As instalações industriais para limpeza de componentes de rádio foram criadas pela primeira vez em nosso país pelo Instituto de Pesquisa Científica de Correntes de Alta Frequência da All-Union em homenagem a V.P. Vologdin. O processo de limpeza é acelerado em alguns casos centenas de vezes, e é alcançada uma limpeza de superfície que só se pode sonhar com todos os outros métodos. Especialistas do Escritório Central de Design de Mecanização e Automação de Riga substituíram a limpeza manual das células de memória do computador contra contaminação pela limpeza ultrassônica. As peças instaladas em cassetes especiais (120-150 peças cada) são imersas em banho ultrassônico, onde são limpas. A intensidade do trabalho é reduzida quase seis vezes.
As belas estátuas de Veneza são devoradas<черной оспой>- é assim que os moradores desta cidade chamam as terríveis marcas que deixam fumaça e fuligem no mármore - o flagelo de uma grande cidade moderna. O curador-chefe dos monumentos venezianos, após consultar cientistas e engenheiros, organizou um trabalho de limpeza de mármore por ultrassom. Ao contrário do jato de areia, o método ultrassônico não causa danos ao mármore e a rapidez e a qualidade da limpeza são altas. Os cientistas acreditam que o ultrassom ajudará a preservar monumentos históricos únicos.
Com a exibição frequente de filmes, as tiras de filme se desgastam, ficam sujas e eventualmente ficam inutilizáveis. Os especialistas aprenderam como restaurar fitas, devolvendo-as ao seu estado original.<молодость>. Mas antes de iniciar a restauração, a tira de filme precisa ser bem lavada, o que não é tão fácil. Recentemente, alguns escritórios de distribuição de filmes receberam máquinas ultrassônicas avançadas para limpeza de vários tipos de filmes. Eles estão sendo usados ​​​​pela primeira vez aqui.
O método ultrassônico pode ser usado para lavar tecidos, principalmente lã. A lã geralmente está fortemente contaminada com graxa e outras matérias orgânicas. Sabão e soluções alcalinas deterioram a qualidade da fibra. A lavagem ultrassônica utiliza soluções neutras que preservam a qualidade da fibra. Além disso, a lavagem ultrassônica ajuda a destruir vários microorganismos encontrados na lã não lavada. O uso de máquinas ultrassônicas é especialmente eficaz para lavar itens grossos e muito sujos, quando a lavagem convencional é de pouca utilidade.
Uma das empresas japonesas desenvolveu uma máquina de lavar ultrassônica que pode ser usada como banho doméstico. A pessoa sentada nela não precisa fazer nenhum movimento: a própria máquina irá lavá-lo, e em muito pouco tempo. Não se sabe, entretanto, quão benéfico tal lavagem é para a saúde - a publicidade silencia sobre isso.
Lá, no Japão, segundo o semanário<За рубежом>, foi inventada uma máquina de lavar que não requer sabão ou outros detergentes. Por meio de uma bomba especial, a água do tanque da máquina fica saturada de bolhas de ar, que removem a sujeira do tecido. A água usada uma vez pode ser reutilizada passando-a por um filtro. A máquina não possui centrífuga giratória, portanto a roupa se desgasta menos quando lavada nela.
Aparentemente, o processo de lavagem nesta máquina é baseado no fenômeno da cavitação ultrassônica.
Quando um líquido se move através de uma tubulação, muitas vezes bolhas de ar ou gás entram nele. Isto aumenta a resistência ao movimento do fluido e reduz a vazão do produto. No Instituto Físico-Técnico da Academia de Ciências da Bielorrússia, sob a liderança do Acadêmico da Academia de Ciências da BSSR E. Konovalov, foi desenvolvido um método para purificar líquidos de gases em tubulações. Baseia-se na criação de um campo ultrassônico intenso em uma das seções do fluxo. Sob a influência do ultrassom, as bolhas colidem, fundem-se, aumentam de tamanho e flutuam.
Os exemplos listados estão longe de ser uma lista completa das capacidades tecnológicas do ultrassom, que, aliás, já foram, em sua maioria, implementadas em inúmeras instalações, unidades e dispositivos. Estes são banhos do tipo RAS, etc. Muitos banhos, unidades e instalações ultrassônicas foram introduzidos na produção e tiveram um efeito econômico significativo.
O ultrassom também é utilizado para outros tipos de limpeza baseados em outros princípios físicos de ação. Um dos sérios problemas técnicos de hoje é | purificação do ar poluído de poeira, fumaça, fuligem, neblina, óxidos metálicos, etc. As menores partículas dessas substâncias sobem das chaminés das fábricas e são então carregadas pelo vento por longas distâncias. Por exemplo, pela camada cinza nas folhas das árvores e nos objetos ao redor, é fácil adivinhar que existe uma fábrica de cimento nesta área. Milhares de toneladas de cimento são perdidas nas fábricas na forma de pequenas partículas dispersas durante a queima. A mesma coisa acontece em empresas químicas, de alabastro, de fuligem e gás e outras.
Esse problema é solucionável? Dispositivos coletores de pó, cujo funcionamento se baseia em vários princípios, são utilizados há muito tempo. Estas são câmaras de sedimentação de poeira, coletores de poeira rotativos, coletores centrífugos, precipitadores elétricos, etc. No entanto, todos esses dispositivos são volumosos e nem sempre suficientemente eficazes. Portanto, os cientistas continuam a procurar novas maneiras de acelerar e melhorar a qualidade da purificação do ar de gases e poluição. Na Polónia, em 1967, foi realizado um simpósio internacional sobre o problema da redução da poluição atmosférica. Alguns cientistas em seus relatórios notaram a promessa do método ultrassônico de purificação do ar, pois possui muitas qualidades positivas. Não depende da temperatura e umidade do ambiente, é fácil de automatizar e os dispositivos ultrassônicos são fáceis de operar.
Para combater a poluição, foi inventado um dispositivo original que deposita poeira. A sua ação baseia-se na capacidade do som e, em particular, das ondas ultrassónicas de influenciar as mais pequenas partículas de poeira. Portanto, se as tubulações das fábricas forem equipadas com sirenes ultrassônicas, elas atuarão sobre as partículas sólidas de fumaça, depositando-as em determinados locais e evitando sua propagação.
Qual é a essência da purificação ultrassônica do ar? Partículas de poeira que voam aleatoriamente no ar, sob a influência de vibrações ultrassônicas, atingem-se umas às outras com mais frequência e força. Como resultado, eles ficam juntos e aumentam de tamanho. O processo de aumento das partículas é chamado de coagulação. As partículas aumentadas assentam mais rapidamente, são mais facilmente capturadas pelos filtros convencionais e, portanto, o ar é purificado de forma mais completa.
Métodos ultrassônicos para purificar o ar da poluição estão sendo introduzidos em muitas indústrias e são constantemente aprimorados. Os especialistas acreditam que é necessário criar precipitadores ultrassônicos de poeira de vários estágios, bem como fontes de energia poderosas, mas econômicas. O fato é que os coletores de pó acústico disponíveis atualmente têm uma séria desvantagem - um consumo de energia relativamente alto. Portanto, os coletores de pó acústico são atualmente usados ​​principalmente para coletar poeira muito valiosa e fina, por exemplo, em fundições de chumbo e bronze.
O fenômeno da coagulação pode ser utilizado com sucesso no combate ao nevoeiro, que causa muitas preocupações e incômodos para o serviço de aeródromo, pilotos e marinheiros. Quantas vezes o nevoeiro foi o culpado de acidentes e desastres! Durante décadas, os cientistas têm procurado Meios eficazes para dispersar neblina. Alguns deles já são utilizados em áreas de aeródromos. Mas e no mar ou no oceano, onde o navio pode ficar vários dias numa zona de nevoeiro? Experimentos mostraram que, neste caso, uma sirene ultrassônica pode ajudar efetivamente;< стоянии рассеять туман на расстояние 300-400 метров Такую сирену, но меньших размеров, можно установить и на автомобиле.
Sabe-se como é difícil limpar caldeiras a vapor e trocadores de calor de incrustações, o que prejudica sua condutividade térmica. Nos trocadores de calor, a camada de incrustações atinge 12-15 milímetros, o que leva a um consumo excessivo de combustível de até 10%. A melhor solução para o problema é evitar a formação de incrustações. Essa função foi desempenhada por um emissor ultrassônico montado no corpo da caldeira a vapor. Configurado para um modo de operação específico, parece tremer continuamente ou em determinados intervalos<содержимое>caldeira, evitando que partículas sólidas se depositem nas suas paredes.
Para a mesma finalidade, um emissor ultrassônico é utilizado na indústria açucareira, onde evitar a formação de incrustações em trocadores de calor é um problema sério. A formação de incrustações na estação evaporadora, uma das áreas mais importantes de uma fábrica de açúcar, leva a consequências especialmente graves. Os cálculos mostram que as perdas com a formação de escala na indústria açucareira do país são iguais à produção de dezenas de fábricas de média capacidade operando há três meses. A introdução de vibrações ultrassônicas em dispositivos de aquecimento evita a formação de incrustações.
Para evitar a formação de incrustações, vários dispositivos industriais foram criados (UZGI-12, IG-67, AUR, UZTI-2, IGUR-6). O princípio de seu funcionamento é o mesmo. Os geradores são montados com semicondutores. Os dispositivos têm design simples, operação confiável, não possuem controles ou configurações e são projetados para operação contínua 24 horas por dia. Os dispositivos são utilizados em equipamentos de troca de calor: caldeiras a vapor, caldeiras, remodeladores e edifícios de evaporação de fábricas de açúcar, refrigeradores, etc.
Com a operação adequada dos geradores ultrassônicos pulsados ​​e mantendo a química e a alcalinidade normais da água, novas incrustações não se formam nas caldeiras. A incrustação antiga descama e precipita dentro de dois a três meses; apenas depósitos coxos são observados nas superfícies de transferência de calor, facilmente lavados com um jato água dentro, época dos exames preventivos.
Aqui está outro exemplo original. Cientistas de Odessa testaram método ultrassônico limpeza de navios de ra-; abalone e algas. Estas criaturas aparentemente inofensivas, que escolheram o fundo dos navios para os seus assentamentos, na verdade não são tão inofensivas: elas<крадут>o navio tem uma boa parte de sua velocidade. A limpeza mecânica é uma operação extremamente trabalhosa e, o mais importante, para isso a embarcação deve estar atracada, ou seja, deve ficar fora de serviço por algum tempo. Certa vez, apareceu na imprensa uma mensagem de que o fundo do navio da Black Sea Shipping Company<Хирург Вишневский>, tratado com ultrassom, e após 15 meses de navegação estava livre de indesejáveis<гостей>.

"Som, ultrassom, infra-som"

Dentre todos os processos tecnológicos que ocorrem em meios líquidos sob a influência do ultrassom, a limpeza de superfícies sólidas tem recebido maior aplicação.

Limpeza ultrassônica- um método de limpeza baseado no uso de efeitos não lineares que ocorrem em um líquido sob a influência de vibrações ultrassônicas. Entre estes efeitos, a cavitação é de primordial importância. Outros efeitos: fluxos acústicos, pressão sonora, efeito capilar sonoro.

Cavitaçãoé o processo de formação de cavidades e bolhas em um campo ultrassônico durante a fase de estiramento presente na pressão sonora alternada. Durante a fase de compressão, essas cavidades e bolhas entram em colapso.

A cavitação acelera a ocorrência de vários processos físicos e químicos. A razão para a eficácia excepcional da cavitação é que o colapso das bolhas começa na superfície a ser limpa. A cavitação é acompanhada pela ocorrência de pressões hidrostáticas instantâneas muito elevadas, que arrancam partículas contaminantes aderidas à superfície a ser limpa.

A cavitação é ouvida como um ruído sibilante que ocorre em um líquido com um determinado valor de intensidade do campo ultrassônico.

A introdução de vibrações ultrassônicas nas soluções de limpeza permite não só acelerar o processo de limpeza, mas também obter um maior grau de limpeza superficial. Na maioria dos casos, é possível excluir solventes orgânicos inflamáveis ​​e tóxicos e utilizar exclusivamente soluções aquosas de detergentes técnicos. Isto conduz, sem dúvida, a melhores condições de trabalho para os trabalhadores, a melhores padrões de produção e também nos permite resolver parcialmente as questões de segurança ambiental.

O ultrassom é utilizado para remover contaminantes que surgem tanto durante a fabricação de produtos e peças, quanto durante sua operação. A limpeza ultrassônica é especialmente útil na preparação de superfícies antes do revestimento e na limpeza de cavidades e canais complexos em produtos.

O ultrassom é amplamente utilizado para limpar fios, fitas metálicas, bicos, cabos, etc. Aplicações especiais da tecnologia de limpeza ultrassônica incluem pós de limpeza, superfícies contaminadas radioativamente e regeneração de filtros cerâmicos.

A eficácia da limpeza ultrassônica depende da escolha de muitos parâmetros, incluindo propriedades físicas e químicas líquido de lavagem. Para selecionar corretamente as soluções, é necessário levar em consideração a natureza dos contaminantes: o grau de adesão à superfície a ser limpa, a interação química com a solução de limpeza e a capacidade de suportar cargas de microchoque (resistência à cavitação). A classificação preliminar dos contaminantes é importante para determinar quais das características facilitam sua remoção da superfície. Tendo determinado esse recurso, você pode escolher a tecnologia de limpeza ultrassônica correta (meio de limpeza e parâmetros de campo sonoro).

Tendo em conta a natureza dos contaminantes e a natureza da sua ligação com a superfície, distinguem-se os seguintes tipos principais de contaminantes:

• Contaminantes inorgânicos:
• mecanicamente fracamente associado à superfície (poeira, serragem, aparas metálicas e não metálicas, fuligem, etc.);
• cravados mecanicamente na superfície (grãos abrasivos, partículas minerais ou metálicas);
• depositados na superfície (crostas de sal após tratamento em banhos de sal, incrustações, etc.).
• Contaminantes e revestimentos de natureza orgânica ou com ligações orgânicas:
• mecanicamente fracamente ligado à superfície (poeira, limalhas e aparas de plástico, fuligem, carvão, coque);
• ter baixo grau de adesão à superfície (filmes gordurosos e oleosos e lubrificantes, pastas de desbaste, polimento e lapidação);
• firmemente aderidos à superfície (resina, verniz, cola, tinta, etc.).

Equipamento de limpeza ultrassônica

Para a limpeza ultrassônica, é necessário um recipiente com líquido de lavagem em contato com a superfície a ser limpa e uma fonte de vibrações ultrassônicas chamada emissor ultrassônico. A superfície do transdutor ultrassônico geralmente atua como tal emissor. Opções também são possíveis quando o conversor é fixado na parede do recipiente ou no próprio objeto a ser limpo, que se transforma em emissores.

Tipos de equipamentos utilizados para limpeza ultrassônica:

Os dispositivos mais comuns e variados para limpeza ultrassônica de peças individuais são os banhos ultrassônicos. Produzimos banhos volumes diferentes(de 0,6 a 19.000 litros) e formatos. Dependendo da finalidade, os banhos podem ser equipados com uma variedade de equipamento adicional: aquecimento, temporizador, bolsa de transbordamento, limpeza a jato, circulação e filtração de solução de limpeza, etc.

• Banhos pequenos com um emissor ultrassônico: UZV-1, UZV-1.1.
• Banheiras pequenas com vários emissores, aquecimento automático e temporizador: UZV-2, UZV-4, UZV-7.
• Banheiras com bolsas transbordantes: MO-46, MO-55, MO-197, MO-229, MO-207.
• Banhos com limpeza a jato adicional: MO-12.
• Banhos para limpeza de produtos grandes e especialmente grandes: MO-21, MO-92, MO-93.
• Banhos especiais para limpeza de bicos, buchas de êmbolos, etc.

Módulos ultrassônicos são usados ​​para melhorar os equipamentos de lavagem existentes. Eles podem ser embutidos em recipientes, imersos neles ou flutuar na superfície do líquido.

Para a limpeza de produtos longos (arames, fitas, tubos), oferecemos instalações especiais que podem ser incorporadas em linhas de produção (

Permite processar de forma rápida e eficiente uma grande variedade de peças, remover as manchas mais difíceis, substituir solventes caros e inseguros e mecanizar o processo de limpeza.

Quando as vibrações ultrassônicas são transmitidas a um líquido, surgem nele pressões variáveis, variando com a frequência do campo excitante. A presença de gases dissolvidos no líquido leva ao fato de que durante o semiciclo negativo de oscilações, quando a tensão de tração atua sobre o líquido, rupturas em forma de bolhas de gás se formam e aumentam neste líquido. Essas bolhas podem absorver contaminantes de microfissuras e microporos do material. Sob a influência de tensões compressivas durante o semiciclo positivo de pressão, as bolhas colapsam. No momento em que as bolhas entram em colapso, elas estão sujeitas a uma pressão líquida que atinge vários milhares de atmosferas, de modo que o colapso da bolha é acompanhado pela formação de uma poderosa onda de choque. Este processo de formação e colapso de bolhas em um líquido é denominado cavitação. Normalmente a cavitação ocorre na superfície da peça. A onda de choque esmaga os contaminantes e os move para a solução de limpeza (ver Fig. 1.10).

Arroz. 1.10. Esquema de sucção de contaminantes de microfissuras superficiais em uma bolha de gás crescente

SOBRE
As partículas separadas de contaminantes são capturadas por bolhas e flutuam na superfície (Fig. 1.11).

Arroz. 1.11. Limpeza ultrassônica

Uma onda ultrassônica em um líquido é caracterizada pela pressão sonora P som. e intensidade de vibração I. A pressão sonora é determinada pela fórmula:

Estrela P =  . C.  .  . Cos(t-k x) = p m . Cos(t-k x),

onde p m =  . C.  .  - amplitude da pressão sonora,

. C - impedância de onda,

 - amplitude de vibração,

 - frequência.

À medida que a pressão sonora aumenta para um valor ideal, o número de bolhas de gás no líquido aumenta e o volume da região de cavitação aumenta proporcionalmente. Nas instalações de limpeza ultrassônica, a pressão sonora na interface “emissor-líquido” está na faixa de 0,2 ÷ 0,14 MPa.

Na prática, a intensidade das vibrações ultrassônicas é considerada a potência por unidade de área do emissor:

1,5÷3 W/cm 2 - soluções aquosas,

0,5÷1 W/cm 2 - soluções orgânicas.

A destruição da cavitação atinge o seu máximo quando o tempo de colapso da bolha é igual ao meio período de oscilações. A formação e o crescimento de bolhas de cavitação são influenciados pela viscosidade do líquido, frequência de vibração, pressão estática e temperatura. Uma bolha de cavitação pode se formar se o seu raio for menor que um certo raio crítico correspondente a uma certa pressão hidrostática.

Frequência de vibração ultrassônica está na faixa de 16 Hz a 44 kHz.

Se a frequência de oscilação for baixa, formam-se bolhas maiores com pequena amplitude de pulsação. Alguns deles simplesmente flutuam na superfície do líquido. O ultrassom de baixa frequência viaja menos bem devido à absorção, portanto, um processo de limpeza de alta qualidade ocorre em uma área próxima à fonte. Em baixas frequências, microfissuras cujas dimensões são menores que o comprimento de onda do ultrassom não são suficientemente limpas.

Um aumento na frequência de oscilação leva a uma diminuição no tamanho das bolhas de gás e, consequentemente, a uma diminuição na intensidade das ondas de choque na mesma potência da instalação. Para iniciar o processo de cavitação com frequência aumentada, é necessária uma maior intensidade de oscilações. Um aumento na frequência de uma instalação de limpeza ultrassônica geralmente leva a uma diminuição na eficiência da instalação. No entanto, aumentar a frequência do ultrassom tem vários aspectos positivos:

A limpeza é realizada por meio de fluxos hidráulicos com significativamente menos vibração da peça;

A densidade de energia ultrassónica aumenta proporcionalmente ao quadrado da frequência, o que permite introduzir intensidades mais elevadas na solução ou, a uma intensidade constante, reduzir a amplitude das vibrações;

À medida que a frequência aumenta, a quantidade de energia ultrassônica absorvida aumenta.

Devido à absorção de energia de maior densidade, partículas de óleos, gorduras, fundentes, etc. contaminantes superficiais, quando aquecidas, as peças ficam mais fluidas e se dissolvem facilmente no líquido de limpeza. A água (como base da solução de limpeza) não aquece;

À medida que a frequência aumenta, o comprimento de onda diminui, o que promove uma limpeza mais completa de pequenos furos;

Quando o ultrassom oscila em uma frequência suficientemente alta (40 kHz), a onda ultrassônica se propaga com menor absorção e atua de forma eficaz mesmo a uma grande distância da fonte;

As dimensões e o peso dos geradores e conversores ultrassônicos são significativamente reduzidos;

O risco de destruição erosiva da superfície da peça a ser limpa é reduzido.

Viscosidade líquida durante a limpeza ultrassônica, afeta a perda de energia e a pressão de impacto. Um aumento na viscosidade do líquido aumenta a perda devido ao atrito viscoso, mas o tempo para o colapso da bolha é reduzido e, portanto, a força da onda de choque aumenta. Contradição técnica.

Temperatura tem um efeito ambíguo no processo de limpeza ultrassônica. Um aumento na temperatura ativa o meio de lavagem e aumenta a sua capacidade de dissolução. Mas, ao mesmo tempo, a viscosidade da solução diminui e a pressão da mistura vapor-gás aumenta, o que reduz significativamente a estabilidade do processo de cavitação. Aqui estamos novamente diante da situaçãocontradição técnica.

Uma abordagem de engenharia para resolver esta contradição é otimizar a temperatura (viscosidade) da solução dependendo da natureza e do tipo de contaminantes. Para limpar as peças de contaminantes quimicamente ativos, a temperatura deve ser aumentada e, para remover contaminantes pouco solúveis, é necessário escolher uma temperatura que crie condições para a erosão por cavitação ideal.

Soluções alcalinas 40÷60ºС,

Tricloroetano 38÷40ºС,

Emulsões aquosas 21÷37ºС.

Além da dispersão de contaminantes por cavitação, os fluxos de fluido acústico têm um efeito positivo durante a limpeza, ou seja, fluxos de vórtice formados em um líquido sonicado em locais de sua heterogeneidade ou na interface “líquido-sólido”. Um alto nível de excitação líquida na camada adjacente à superfície da peça reduz a espessura da camada de difusão formada pelos produtos da reação da solução de lavagem com contaminantes.

Meio de limpeza ultrassônica

A limpeza é realizada com solventes de limpeza aquosos, emulsões e soluções ácidas. Ao usar soluções alcalinas, a temperatura e a concentração de componentes alcalinos podem ser significativamente reduzidas e a qualidade da limpeza permanecerá alta. Isso reduz o efeito de gravação na peça. A composição das soluções alcalinas geralmente inclui soda cáustica (NaOH), carbonato de sódio (Na 3 CO 3), fosfato trissódico (Na 3 PO 4. 12H 2 O), vidro líquido (Na 2 O. SiO 2), aniônico e não iônico surfactantes ( sulfanol, tinol).

Os surfactantes aumentam significativamente a erosão por cavitação, ou seja, intensificar o processo de limpeza. No entanto, o perigo de destruição da superfície do material por cavitação ao adicionar um surfactante também aumenta. Uma diminuição na tensão superficial na presença de um surfactante leva a um aumento no número de bolhas por unidade de volume. Neste caso, o surfactante reduz a resistência da superfície da peça (uma contradição técnica).

Para evitar a erosão metálica, é necessário selecionar concentrações ideais de surfactante, duração mínima do processo e colocar as peças longe do emissor (uma solução de engenharia).

A limpeza ultrassônica em solventes orgânicos é utilizada quando a limpeza em solventes alcalinos pode levar à corrosão do material ou à formação de um filme passivo, e também quando é necessário reduzir o tempo de secagem. Os mais convenientes são os solventes clorados com alta atividade química; eles dissolvem uma ampla variedade de contaminantes e são seguros para uso.

Os solventes clorados podem ser utilizados na forma pura e como parte de misturas azeotrópicas (destiladas sem alteração da composição). Por exemplo, misturas de Freon-113, Freon-30. As misturas de solventes azeotrópicos reagem com muitos contaminantes e aumentam a eficiência da limpeza.

Gasolina, acetona, álcoois e misturas de álcool e gasolina também são usadas para limpeza ultrassônica.

Para gravação ultrassônica de peças durante a limpeza de óxidos, são utilizadas soluções ácidas concentradas (ver Tabela 1.6).

Tabela 1.6.

Composição de soluções (frações de massa) e modos de gravação ultrassônica

Métodos para controlar o processo de limpeza ultrassônica .

Mudança na pressão do fluido. O método é implementado na forma de criação de vácuo ou, inversamente, excesso de pressão. Ao aspirar o líquido, a formação de cavitação é facilitada. A pressão excessiva aumenta a destruição erosiva, desloca o máximo da erosão por cavitação para a zona de altas pressões sonoras e afeta a natureza dos fluxos acústicos.

Aplicação de campos elétricos ou magnéticos ao meio de limpeza. Durante a limpeza ultrassônica eletroquímica, a área de cavitação pode ser localizada diretamente na peça de trabalho; bolhas de gases liberadas nos eletrodos contribuem para a destruição de filmes contaminantes; a molhabilidade do óleo da superfície polarizada da peça diminui.

A aplicação de um campo magnético na região de cavitação provoca o movimento de bolhas de gás com carga superficial negativa, o que aumenta a erosão por cavitação das peças.

Introdução de partículas abrasivas na solução de limpeza. Partículas abrasivas sólidas participam da separação mecânica dos contaminantes e estimulam a formação de bolhas de cavitação, pois atrapalham a continuidade do líquido.