Impianti per la pulizia ad ultrasuoni delle parti

Applicazione degli ultrasuoni

Ultrasuoni utilizzato per lavare parti e assiemi di varie attrezzature, saldare vari materiali. Gli ultrasuoni vengono utilizzati per produrre sospensioni, aerosol liquidi ed emulsioni. Per ottenere emulsioni, ad esempio, vengono prodotti un mixer-emulsionatore UGS-10 e altri dispositivi. I metodi basati sulla riflessione delle onde ultrasoniche dall'interfaccia tra due mezzi sono utilizzati nei dispositivi per l'idrolocalizzazione, il rilevamento dei difetti, la diagnostica medica, ecc.

Tra le altre capacità degli ultrasuoni, va segnalata la sua capacità di elaborare materiali duri e fragili a una determinata dimensione. In particolare, la lavorazione ad ultrasuoni è molto efficace nella produzione di parti e fori con forme complesse in prodotti come vetro, ceramica, diamante, germanio, silicio, ecc., la cui lavorazione è difficile con altri metodi.

L'utilizzo degli ultrasuoni nel restauro di parti usurate riduce la porosità del metallo applicato e ne aumenta la resistenza. Inoltre, viene ridotta la distorsione delle parti saldate allungate come gli alberi a gomiti dei motori.

Pulizia ad ultrasuoni delle parti

La pulizia ad ultrasuoni di parti o oggetti viene utilizzata prima di riparazioni, assemblaggi, verniciature, cromature e altre operazioni. Il suo utilizzo è particolarmente efficace per la pulizia di parti di forma complessa e punti difficili da raggiungere sotto forma di fessure strette, fessure, piccoli fori, ecc.

L'industria produce un gran numero di dispositivi di pulizia ad ultrasuoni che differiscono per caratteristiche di progettazione, capacità e potenza del bagno, ad esempio transistor: UZU-0.25 con una potenza di uscita di 0,25 kW, UZG-10-1.6 con una potenza di 1,6 kW , ecc., tiristore UZG-2-4 con una potenza di uscita di 4 kW e UZG-1-10 / 22 con una potenza di 10 kW. La frequenza operativa degli impianti è di 18 e 22 kHz.

L'unità ad ultrasuoni UZU-0.25 è progettata per la pulizia di piccole parti. È costituito da un generatore di ultrasuoni e da un bagno a ultrasuoni.

Dati tecnici dell'unità ad ultrasuoni UZU-0.25

• Frequenza di rete — 50 Hz

• Potenza consumata dalla rete: non più di 0,45 kVA

• Frequenza operativa: 18 kHz

• Potenza di uscita — 0,25 kW

• Dimensioni interne della vasca di lavoro — 200 x 168 mm con una profondità di 158 mm

Sul pannello frontale del generatore di ultrasuoni è presente un interruttore per l'accensione del generatore e una lampada che indica la presenza della tensione di alimentazione.

Sulla parete posteriore del telaio del generatore sono presenti: un portafusibili e due connettori attraverso i quali il generatore è collegato al bagno ad ultrasuoni e alla rete elettrica, un morsetto per la messa a terra del generatore.

Tre trasduttori piezoelettrici confezionati sono montati sul fondo del bagno a ultrasuoni.Il pacchetto a trasduttore singolo è costituito da due piastre piezoelettriche realizzate in materiale TsTS-19 (lead zirconate-titanate), due pad riduttori di frequenza e un'asta centrale in acciaio inossidabile, la cui testa è l'elemento radiante del trasduttore.

Sul corpo della vasca sono presenti: un raccordo, una maniglia del rubinetto contrassegnata "Drain", un morsetto per la messa a terra della vasca e un connettore a spina per il collegamento ad un generatore.

La Figura 1 mostra lo schema elettrico dell'unità ad ultrasuoni UZU-0.25.

Riso. 1. Schema schematico dell'unità ad ultrasuoni UZU-0.25

Il primo stadio è oscillatore principaleoperando sul transistor VT1 secondo un circuito con retroazione induttiva e un circuito oscillante.

Le vibrazioni elettriche con una frequenza ultrasonica di 18 kHz, che si verificano nell'oscillatore principale, vengono inviate all'ingresso del potente preamplificatore.

L'amplificatore di pre-potenza è costituito da due stadi, uno dei quali è assemblato sui transistor VT2, VT3, il secondo sui transistor VT4, VT5. Entrambi gli stadi di preamplificazione di potenza sono assemblati secondo un circuito sequenziale push-pull operante in modalità switching. La modalità di funzionamento chiave dei transistor consente di ottenere un'elevata efficienza a una potenza sufficientemente elevata.

Schemi di base dei transistor VT2, VT3. VT4, VT5 sono collegati agli avvolgimenti opposti separati dei trasformatori TV1 e TV2. Ciò fornisce il funzionamento push dei transistor, ovvero la commutazione alternata.

La polarizzazione automatica di questi transistor è fornita dai resistori R3 - R6 e dai condensatori C6, C7 e C10, C11 inclusi nel circuito principale di ciascun transistor.

La tensione di eccitazione alternata viene fornita alla base attraverso i condensatori C6, C7 e C10, C11 e la componente costante della corrente di base, passando attraverso i resistori R3 - R6, crea una caduta di tensione su di essi, che garantisce chiusura e apertura affidabili dei transistor.

Il quarto stadio è l'amplificatore di potenza. Consiste di tre celle push-pull di transistor VT6 - VT11 che operano in modalità di commutazione. La tensione dal preamplificatore viene fornita a ciascun transistor da un avvolgimento separato del trasformatore TV3 e in ciascuna cella queste tensioni sono antifase. Dalle celle a transistor, la tensione alternata viene applicata ai tre avvolgimenti del trasformatore TV4, dove viene aggiunta la potenza.

Dal trasformatore di uscita, la tensione viene fornita ai trasduttori piezoelettrici AA1, AA2 e AAZ.

Poiché i transistor funzionano in modalità di commutazione, la tensione di uscita contenente le armoniche è ad onda quadra. Per isolare la prima armonica della tensione dei convertitori, la bobina L è collegata in serie ai convertitori all'avvolgimento di uscita del trasformatore TV4, la cui induttanza è calcolata in modo tale che con la capacità propria dei convertitori forma un circuito oscillante sintonizzato sulla prima armonica della tensione. Ciò consente di ottenere una tensione sinusoidale nel carico senza modificare la modalità energetica favorevole dei transistor.

L'impianto è alimentato da corrente alternata con una tensione di 220 V a una frequenza di 50 Hz utilizzando un trasformatore di potenza TV5, che ha un avvolgimento primario e tre avvolgimenti secondari, uno dei quali serve per alimentare il generatore principale, e gli altri due servono per alimentare gli altri stadi.

Il generatore principale è alimentato da un raddrizzatore assemblato secondo circuito a due spire con punto zero (diodi VD1 e VD2).

L'alimentazione degli stadi preliminari di amplificazione viene effettuata da un raddrizzatore assemblato in un circuito a ponte (diodi VD3 - VD6). Il secondo circuito a ponte di diodi VD7 - VD10 fornisce alimentazione all'amplificatore di potenza.

È necessario selezionare un mezzo di pulizia in base alla natura della contaminazione e dei materiali. Se il fosfato trisodico non è disponibile, la soda può essere utilizzata per pulire le parti in acciaio.

Il tempo di pulizia in un bagno ad ultrasuoni varia da 0,5 a 3 minuti. La temperatura massima consentita del detergente è di 90 °C.

Prima di cambiare il liquido di lavaggio, il generatore deve essere spento, evitando che i convertitori funzionino senza fluido nella vasca.

La pulizia delle parti in un bagno a ultrasuoni viene eseguita nella seguente sequenza: l'interruttore di alimentazione è impostato sulla posizione «Off», la valvola di scarico del bagno è impostata sulla posizione «Chiuso», il detergente viene versato nel bagno a ultrasuoni a un livello di 120 - 130 mm, la spina del cavo di alimentazione è inserita in una presa elettrica da 220 V.

Test dell'installazione: portare l'interruttore in posizione "On" fino a quando la lampada di segnalazione dovrebbe accendersi e dovrebbe apparire il suono di funzionamento del liquido cavitante.L'aspetto della cavitazione può essere giudicato anche dalla formazione delle più piccole bolle mobili sulla sonda del bagno .

Dopo aver testato l'impianto, scollegarlo dalla rete, caricare le parti contaminate nella vasca e iniziare il trattamento.