Лако-красочные материалы — производство

Интенсификация процесса химической очистки поверхности мел­ких изделий, особенно сложной конфигурации, от различного вида загрязнений, в том числе окалины, достигается при возбуждении в жидкой среде упругих колебаний ультразвуковой частоты. В зависи­мости от вида загрязнений ультразвуковую обработку изделий прово­дят в различных средах — кислотах, щелочах, растворителях, воде и водных моющих растворах.

Генерирование переменного электрического тока высокой часто­ты, необходимого для возбуждения ультразвуковых колебаний, осу­ществляется ламповыми генераторами серий УЗГ, УЗМ и других, имеющими выходную мощность до 30 кВт и частоту колебаний 15-30 кГц. Машинные генераторы для этих целей используются крайне редко. Рабочие частоты порядка 18-24 кГц соответствуют оптимальным условиям возникновения кавитации, определяющей эффективность очистки.

Преобразование электрического тока ультразвуковой частоты в упругие колебания жидкости может осуществляться также пьезоэлек­трическими преобразователями, изготовляемыми из монокристаллов кварца или титаната бария, но наиболее часто применяют магнито­стрикционные преобразователи.

Магнитострикционные преобразователи имеют сердечник (маг — нитостриктор с обмоткой), жестко соединенный с трансформатором упругих колебаний, выполненным в виде мембраны. Излучающая площадь мембран зависит от типа преобразователя. Наличие сильно развитой излучающей поверхности мембраны существенно увеличи­вает КПД и является особенностью преобразователей, применяемых для передачи излучения в жидкую среду. Мембраны изготавливают обычно из нержавеющей стали 1Х18Н9Т, обладающей высокой про­тивокоррозионной и вполне удовлетворительной кавитационной стойкостью. Охлаждение магнитострикционных преобразователей осуществляется проточной водой. Магнитострикционные преобразо­ватели можно укреплять под любым углом в дне, стенке или крышке ванн, а иногда на подвесках внутри ванн.

Современные установки для ультразвуковой очистки весьма раз­нообразны и отличаются одна от другой размерами (объемом ванн), числом и типом преобразователей, их расположением и способом крепления, степенью механизации и автоматизации, а также осна­щенностью вспомогательным оборудованием.

Для обработки ультразвуком изделий в неагрессивных жидкостях или слабоконцентрированных растворах кислот и щелочей применя­ют ультразвуковые ванны, в которых преобразователи помещают не­посредственно в ванну с очищаемой жидкостью. Такие ванны обычно изготавливают из нержавеющей стали. При использовании сильных кислот и других агрессивных растворов, способных вызывать корро­зию мембраны преобразователя, ультразвуковую очистку изделий проводят в ваннах с двойными стенками. В этом — случае внутренняя стенка выполняется из химически стойких пластмасс (например, винипласта), стекла или керамики. Пространство между стенками такой ванны, заполняется водой, через которую и передаются ульт­развуковые колебания рабочей жидкости. Однако ванны с двойными стенками вследствие рассеивания ультразвуковой энергии в пере­ходных слоях (внутренних стенках) работают со значительно мень­шим КПД по сравнению с установками, в которых преобразователи находятся в непосредственном контакте с очищающей жидкостью. Продолжительность очистки поверхности изделий возрастает при этом в 1,5-3 раза.

В ультразвуковых агрегатах в отличие от ультразвуковых ванн кроме очистки проводится ряд сопутствующих ей операций (напри­мер, промывка, пассивация, сушка). При этом перемещение изделий осуществляется средствами механизации различного типа с исполь­зованием пневмопривода, гидропривода и др.

Ультразвуковые установки благодаря высокой степени очистки поверхности изделий, большой производительности, низким расхо­дам очищающих составов находят широкое применение.