Instalatii pentru curatire in bai cu lichid in camp ultrasonor

Instalatii pentru curatire in bai cu lichid in camp ultrasonor

Curatirea cu ultrasunete ofera posibilitati largi de aplicare pentru piese de mici dimensiuni si complexitate ridicata, din industria de mecanica fina (arcuri, membrane, kagare, roti dintate, duze), optica (lentile, prisme, monturi), microelectronica (tranzistoare, circuite integrate), electronica (circuite imprimate, potentiometre, relee, contractoare), s.a., procedeul prezentand o serie de avantaje tehnico-economice: nu conduce la aparitia microfisurilor de suprafata, productivitatea este mai mare decat la orice alt procedeu clasic de curatire, durata operatiei este foarte redusa (nu depaseste de regula 1 minut), costurile de fabricatie sunt mici (mai ales in conditiile unor loturi mari), este posibila si caratirea cavitatilor greu accesibile, desfundarea unor microorificii, duze.

Din punct de vedere al naturii reziduurilor care se indeparteaza, curatirea cu ultrasunete se utilizeaza la:

indepartarea diferitelor impuritati mecanice, pulberi, microaschii, resturi de arsuri, fluxuri , etc., rezultate in urma proceselor anterioare de prelucrare mecanica sau termica;

indepartarea grasimilor, uleiurilor, pastelor de slefuire si polisare s.a.;

indepartarea produselor de coroziune (oxizi, rugina etc.);

indepartarea straturilor de protectie, vaselina, emailuri, vopsele etc.;

curatirea si desfundarea orificiilor si canalelor greu accesibile si de foarte mici dimensiuni (0,8 mm).

Curatirea ultrasonora este un proces complex, care se bazeaza pe fenomenele ce apar la propagarea ultrasunetelor in medii lichide (cavitatia ultrasonora, undele de presiune si depresiune) pe actiunea chimica a lichidului de lucru (care este activ chimic pentru impuritatile ce trebuie indepartate) si pe actiunea mecanica a lichidului din baie care incepe sa se agite. Etapele succesive ale acestui proces sunt urmatoarele:

a.     intr-o prima etapa, in lichidul din baie, in care se propaga energia ultrasonica, apar bule de cavitatie ultrasonora ca urmare a schimbarilor de presiune si a "ruperii" lichidului in anumite locuri, atunci cand presiunea acustica are valori negative si anuleaza forta de coeziune dintre particulele lichidului;

b.     in continuare (fig .. ) bulele de cavitatie (1) patrund in porii materialului aderent (2), ce trebuie indepartat, si in spatiile dintre acesta si suprafata piesei (3);

Fig.4.38

c.     ca urmare a dezvoltarii imporziei bulelor de cavitatie (fig. 38,b), iau nastere forte mai mari decat cele de adeziune dintre stratul aderent - impuritati si suprafata piesei, producand smulgerea succesiva de particule din acest strat (fig. 4.38,c)

d.     undele de presiune si depresiune din lichidul de lucru "matura" suprafata piesei, inlaturand astfel particulele smulse din stratul aderent;

e.     sub aspectul actiunii chimice a lichidului de lucru activ chimic, se realizeaza spalarea filnala a suprafetei piesei.

Se utilizeaza ca lichide de lucru in functie de natura materialului aderent: solutii apoase de detergenti, alcool, benzen, clormetilen, tricloretilen, acetona, acid fosforic, pulbere de soda calcinata in apra s.a.

Paratetrii care conditioneaza gardul de erodare - curatare sunt: frecventa ultrasunetelor si durata lor de aplicare, natura, temperatura si agresivitatea lichidului de lucru; intensitatea undelor de soc formate; forma, dimensiunile si modul de dispunere a pieselor in baie.

Instalatiile de curatire ultrasonica (fig. 4.39) sunt alcatuite din principiu, din urmatoarele elemente: 1 - carcasa instalatiei; 2 - cuva de spalare; 3 - serpentina de racire - incalzire a lichidului de spalare - 4; 5 - concentrator ce primeste energie ultrasonica de la transductorul ultrasonic - 6; 7 - piese.

Fig.4.39

Concentratoarele utilizate la aceste tipuri de instaltii se monteaza in general in afara cuvei de spalare (fig.4.40 a,b), vibratiile ultrasonice fiind transmiselichidului in partea inferioara a cuvei.

Fig.4.40

In varianta cu doua concetratoare ultasonore (fig.4.40,b) se pune problema de echilibrare in reglare a acestora pentru a lucra in acelasi regim de frecvente.

Se pot utiliza si concentratoare imersibile (fig.4.40, c,d), cand acestia sunt scufundati in cuva, vibratiile fiind transmise direct lichidului de lucru. Pe astfel de instalatii se pot realiza si debavurari ale pieselor de mare precizie. Procesul se bazeaza pe fenomenul de cavtatie creat intr-un namol acid, special preparat in functie de materialul pieselor, tipul bravurii, precizia dimensionala si calitatea suprafetelor pieselor. Rezulta un finisaj uniform, procedeul este usor de aplicat si reduce mult cheltuielile de prelucrare.