Растворители, применяющиеся при ультразвуковой очистке

Очищаемый материал	Состав раствора	Темпе­ратура в °С	Концен­трация в г/л	Примечание
Сталь   »     »   Латунь, медь   Алюминий, цинк То же   Магний и его сплавы   Стекло, керамика.	Едкий натр   Тринатрийфссфат Кальцинированная сода Силикат натрия Едкий натр Хромпик калиевый Едкий натр Тринатрийфссфат ОП-7 (или ОП-10) Сода кальцинированная Тринатрийфосфат ОП-7 (или ОП-10) Метасиликат натрия Сода кальцинированная Тринатрийфосфат Сода кальцинированная ОП-7 (или ОП-10) Сода кальцинированная Тринатрийфосфат	—   60—70     —   50—60   60—70   40—60   20—25     60—75	20—50   15—10 12—28 15—30 15—20 1,5 5—10 30—60 3—6 15—30 5—10 15—25 30—00	Для сильно загрязнен­ных деталей То же     Очистка с одновременным пассивирова­нием     То же     Для защит­ных покрытий

Подробные исследования качеств, применяемых при ультразвуковой очистке жидкостей (органических рас­творителей и водных растворов, щелочей, солей, поверх­ностно-активных веществ), описаны в работе [4]. В рабо­те приведены исследования влияния ультразвуковых ко­лебаний в жидкости на процесс очистки, подбор жидко­стей для удаления различных загрязнений, влияние температурного режима и микрорельефа на процесс уль­тразвуковой очистки.

Органические растворители обладают хорошей спо­собностью растворять загрязнения. Так, например, мине­ральные масла хорошо растворяются в углеводородных растворителях; растительные масла, канифоль, шеллак — в спирте.

Достоинством органических растворителей является их химическая инертность к очищаемой металлической поверхности, что имеет большое значение при заключи­тельных операциях очистки. Органические растворители хорошо проникают в зазоры, щели, отверстия, растворяя в них загрязнения.

Недостатком органических растворителей является необходимость их довольно частой регенерации, так как загрязненность растворителя маслами в значительной степени отражается на качестве очистки. Кроме того, ор­ганические растворители менее желательно применять ввиду того, что их пары вредно действуют на организм человека.

Для химической промышленности значительный инте­рес представляет очистка фильер для формирования ни­тей на предприятиях искусственного волокна. В качестве растворителя применяется вода, раствор едкого натра концентрацией 265 г/л, кислотно-хромовая смесь, состоя­щая из концентрированной серной кислоты (96%) и 0,7 %-ного хромпика.

Исследования показали, что скорость очистки фильер в щелочном растворе значительно возрастает. В боль­шинстве случаев загрязнения волокон состоят из части­чек грязи и масла, которые отделяются благодаря эмуль­гированного масла в ультразвуковом поле. При переме­шивании жидкости частицы грязи отделяются и осажда­ются.

Наибольшее влияние на очистку в органических раст­ворителях кавитация оказывает при температуре 15—20°С. Однако замечено, что при низких температурах за­грязнения хуже растворяются. Наиболее благоприятной для эффективного растворяющего действия и воздейст­вия ультразвуковой кавитации является температура ра­бочей жидкости 20—25°С.

Понижение температур растворителя ниже 18—20°С нецелесообразно ввиду того, что на поверхности может конденсироваться влага, способная вызвать коррозию. Оптимальной температурой раствора при очистке сталь­ных шлифовальных деталей от жидкого веретенного мас­ла является 45—50°С. При этих температурах возника­ет максимальная кавитация. При очистке деталей от по­лировочной пасты целесообразно повысить температуру до 70°С, так как при этом вязкость пасты понижается и облегчается ее диспергирование.

На многих предприятиях ультразвук стал незаменим при очистке металлических, стеклянных, керамических и других деталей. Например, кольца подшипников очища­ют от полировальной пасты, печатные платы очищают от флюса, очистка деталей и проката жести от термической окалины, очистка оптических деталей и драгоценных кам­ней после полирования, очистка деталей для часов, очист­ка медицинского инструмента, очистка сальниковых ко­лец перед обрезиниванием, очистка стеклянной тары, стирка тканей и т. д.

Особенно хорошей очистки требуют детали, обрабо­танные с микронной точностью. Так, например, на Челя­бинском тракторном заводе применили ультразвуковую очистку деталей топливного насоса. Ультразвуковая ус­тановка показала хорошие результаты, позволила заме­нить трудоемкую ручную промывку, повысить качество очистки и улучшить условия труда. Внедрение в произ­водство только одной такой установки позволило сэконо­мить 1500 руб., а внедрение очистки сальниковых колец перед обезжириванием на одном из московских заводов дает, экономический эффект десятки тысяч рублей в год.

Особый интерес представляет применение ультразву­ковых устройств для очистки от накипи теплообменных аппаратов, паровых котлов и решоферов. Проведенные опыты показали, что целесообразно не очищать паровые котлы от накипи, а не допускать ее образования. Для этой цели достаточно при помощи ультразвукового излучателя, вмонтированного в Корпус парового котла, излу­чать ультразвуковые колебания непрерывно или через некоторые промежутки времени.

3. УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОЧИСТКИ И ОБЕЗЖИРИВАНИЯ

В СССР разработана серия промышленных и опыт­ных образцов ультразвуковых агрегатов, устройств и ванн для очистки различных деталей и узлов, применяе­мых в машиностроении, в том числе агрегаты УЗА-1, УЗА-6, УЗА-9, УЗА-ЮМ, УЗА-11М, УЗА-15 и УЗА-16, устройства ПУОШ-1, УОГ-1, УОТ-1 и др., ванны УЗВ-15М, УЗВ-16М, УЗВ-17М и УЗВ-18М. Все перечис­ленные агрегаты, устройства и ванны внедрены в про­мышленность и дали значительный экономиче­ский эффект. Некоторые образцы приведенного оборудования, представляющего особый интерес, рассмотрим подробнее.

Для очистки крупногабаритных деталей, имеющих форму тел вращения, от нагара, жировых и механических загрязнений применяется ультразвуковой агрегат УЗА-16 (рис. 1). Способ очистки непрерывно-последова­тельный; детали в процессе очистки поворачиваются во­круг вертикальной оси и все участки очищаемой поверх­ности постепенно проходят через зону воздействия уль­тразвуковых колебаний. Агрегат можно использовать и для очистки деталей от жировых и механических загряз­нений при условии применения вращающихся сетчатых корзин.

В качестве источников ультразвуковых колебаний в агрегате использованы магнитострикционные преобразо­ватели погружного типа и преобразователь со сменным инструментом. В агрегате предусмотрена возможность быстрой установки и замены магнитострикционных пре­образователей в зависимости от размеров и формы очи­щаемых деталей. Ванны заполняются моющим раствором при помощи насоса. Агрегат выполнен со звукоизоляци­онным исполнением. Для питания агрегата используется генератор УЗГ-ЮМ и УЗГ-2,5М.