Как собрать ультразвуковую ванну своими руками

Описание прибора

В основе работы ультразвуковой ванночки положены высокочастотные колебания, которые оказывают комплексное влияние на загрязнение путем кавитации. Эти колебания способны устранять вредные микроорганизмы непосредственно при помощи самого ультразвука. Если используется ультразвуковая ванночка для зубных протезов, то можно не переживать за состояние протезов. При их очистке применяются безвредные водные растворы, натуральные компоненты или обычна дистиллированная вода. Каждый человек может быть уверен, что чистка зубных протезов не сказывается отрицательно на его здоровье.

На первый взгляд, такое оборудование характеризуется простотой применения, но это не совсем так, ведь здесь имеют место непростые моменты. Они относятся к выбору оборудования и отладки технологий

При покупке ультразвуковой ванны для протезов необходимо обращать внимание на ее характеристики. Они должны позволять не только эффективно устранять загрязнения и инфекции, но и не оказывать разрушительного влияния на обрабатываемые конструкции

Кроме этого, большая часть материалов, которая используется в зубном протезировании, характеризуется высокой хрупкостью. Сюда можно отнести акриловые пластмассы, металлокерамику. В таком случае необходимо задействовать более тщательную обработку режимов очистки.

Чтобы гарантированно получить максимальный результат от процедуры очищения, необходимо принимать во внимание следующие рекомендации:

1. Для применения нужно наполнить ванночку чистой водой.
2. Уложить протез для очищения в воду.
3. Включить ванночку на 5 минут. Если нужно боле глубокая очистка, то длительность процедуры можно увеличить.
4. По окончании работы устройства можно удалить налет, используя мягкую щеточку.
5. Когда работа прибора кончена, то его протереть чистой сухой тряпкой.

Принцип работы и область использования

Метод очистки ультразвуком известен тем, что способен удалять сложные загрязнения на порядок лучше, чем иные современные средства. Сегодня ультразвуковая ванна успешно применяется:

• В медицинской отрасли для стерилизации инструментов, полировки оптики, для очистки хирургических и лабораторных инструментов многоразового использования.
• В области машиностроения для очистки труб и различных деталей перед заключительной обработкой, для удаления заусенец и чистки деталей после сварочного, шлифовального, полировочного процесса, а также для прочистки фильтров в топливной и гидравлической системах.
• В химическом производстве для проведения дегазации жидкостей и ускорения проводимых реакций, а также для смешивания специальных растворов.
• В типографии и для ремонта техники – ультразвуковая ванна очистит и промоет принтерные узлы, детали и головки техники, а также типографские валы.
• В электронном производстве для очистки кварцевых и кремниевых пластин, а также промывки печатных плат.
• В ювелирном искусстве для промывки изделий, как в процессе изготовления, так и в быту.
• В обслуживании автомобилей для промывки форсунок, инжекторов, очистки фильтров на автозаправочных станциях, а также чистки отдельных узлов и деталей.

Как видим, ультразвуковая ванна незаменима во многих производственных процессах. Ее преимущество состоит в том, что она практически не требует ручного труда и будет бережно проводить очистку, минимизируя риск получения царапин и сколов. Также ультразвуковая ванна легко удаляет грязь из труднодоступных мест и справляется даже с такими мощными загрязнителями, как ржавчина, нагар, промышленные масла. Учитывая всеобъемлющие возможности этого оборудования, нам будет интересно познакомиться с ванной Сапфир от ведущего отечественного производителя, а также возможностью изготовить ультразвуковую модель своими руками для очистки форсунок.

Как сделать своими руками

Из названия понятно, что речь пойдет об ультразвуке. Из уроков физики этот термин помнят все – звуковые высокочастотные волны. Слух человека их не улавливает и не распознает.

При их воздействии на жидкости образуется многочисленное количество пузырьков, которые взрываются, если повысить давление. Другими словами, можно добиться процесса кавитации. Маленькие пузырьки становятся тем больше, чем выше давление.

Это явление изобретатели ультразвуковой ванны и взяли за основу. В емкость с необходимым жидким раствором помещают изделие, которое собираются чистить. Запускается устройство, и множество лопающихся пузырьков воздействуют на загрязненные детали, приборы, поверхности, скрупулезно удаляя с них налет, пятна, очищая от засаленности.

Перед тем как приступить к изготовлению ультразвуковой ванны, нужно выяснить, какие потребуются материалы:

• емкость, желательно фарфоровая или керамическая, можно взять таз из нержавейки;
• стальная основа, на которой будут крепиться все элементы;
• насос для наполнения ванны жидкостью;
• кассета или катушка с ферритовым стержнем;

• стеклянная или пластмассовая трубка;
• преобразователь на импульсной основе (чтобы повысить давление);
• жидкость для ванны;
• круглый магнит (подойдут из старых динамиков).

Можно приступать к изготовлению изделия. Прежде чем начать сборку, досконально разберитесь в принципе работы устройства, тщательно изучите характерные черты его функционирования. Процесс работы над созданием ультразвуковой ванны представляет собой несколько этапов.

1. Катушку с ферритовым стержнем наматываем на трубку, причем саму шпильку (стержень) не убираем и ни к чему не приматываем, оставляя ее свободно висеть. На один конец нанизывается магнит – получаем излучатель ультразвука.
2. Емкость закрепляем в каркасе – это наша ванночка.
3. На дне сосуда просверливается отверстие и вставляется излучатель – магнитострикционный преобразователь.
4. Саму ванну дополняем двумя прорезями – для залива жидкости и ее слива.
5. Устанавливаем насос.
6. В наличии обязательно должен быть трансформатор, который приклеиваем строго по центру дна емкости.
7. Паяем плату и собираем цепь.
8. Выходной преобразователь подключаем к обмотке на 5 В.

Как пользоваться

Используя ультразвуковые ванны, нужно помнить о некоторых правилах:

• соблюдение правил пожарной и электрической безопасности;
• обязательный внешний осмотр прибора;
• категорически запрещается во время работы агрегата касаться жидкости и очищаемой детали;
• при необходимости прикосновения, необходимо это делать в резиновых перчатках;
• установку нельзя включать, если ванна не наполнена жидкостью;

Механизм, созданный своими руками, прост в эксплуатации. Емкость наполняете специальной жидкостью и процесс очищения изделия можно начинать. Специальную жидкость приобрести довольно сложно, но приготовить ее самостоятельно вполне допустимо.

Выбор определенного варианта жидкости зависит от сферы ее использования. Так как один ее вид подходит к очистке изделий из одного материала, а другой эти изделия не очистит вовсе. Основой ее служит спирт или вода. Создавая раствор, нужно выбрать основу.

Спирт чаще используется при промывке плат электронной техники и мобильных телефонов. Он в процессе чистки не замыкает транзисторы, чипы и другие детали между собой. Очищая поверхность от устойчивых к воде составов, также прибегают к спирту.
Если же речь идет о чистке ювелирных изделий, используют воду. Вода – хороший очиститель, эффективность ее свойств повышается в сочетании с активными веществами.
Раствор мыла, самый простой ПАВ, используют в стирке, промывке автомобильных деталей и форсунок.
Также применяют стиральные порошки, средства для мытья посуды или шампуни для автомобилей. Используются в крайне редких случаях керосин и бензин

Работать с ними необходимо очень осторожно.
Главное в мягких жидких средствах – отсутствие в составе агрессивных и абразивных веществ, что является залогом целостности деталей и высоких показателей производительности (не более трех минут) качественной чистки.

Инструкция по изготовлению

1. Для начала надо взять трубку, сделанную из пластмассы или стекла. Затем на нее следует намотать катушку. Следует заметить, что стержень из ферита должен свисать свободно. К его окончанию прицепите магнит круглой формы, который был заимствован у динамика. Таким образом, вы соорудите магнитострикционное преобразовательное устройство.
2. Встройте фарфоровую ванну в стальное основание. Это необходимо, дабы изделие впоследствии легко передвигалось.
3. Далее, чтобы ультразвуковая ванна своими руками была сделана правильно – просверлите в дне емкости дыру, куда следует вставить головку с преобразователем.
4. Теперь к емкости следует прикрепить входные, выходные трубки, т.е. сделать дыры, по ним жидкость попадет в ванну и спускается с нее. При конструировании большого устройства, помните, что в его конструкции должен быть насос, улучшающий прибытие жидкости.
5. Чтобы поднять напряжение для более эффективного функционирования прибора применяйте импульсивный сетевой трансформатор, который можно найти в блоке питания телевизора или в компьютере.
6. В конце сделайте экспериментальный запуск ультразвукового прибора, чтобы убедиться, что нет сбоев и неточностей в работе. Если неполадки будут обнаружены, то следует незамедлительно произвести ремонт ультразвуковой ванны, чтобы устройство могло полноценно выполнять возложенную на него функцию.

Также помните о том, что ферит, применяемый в процессе создания ванночки, весьма хрупкий. По этим причинам запрещено включать устройство без наличия акустической нагрузки. Чтобы получить резонанс один конец опустите в сосуд, наполненный водой, а второй быстро поделите на две равных куска.

Очистка украшений ультразвуковой ванной

Выходит, что ультразвуковая ванночка реализовывает массу задач, вот почему ее применяют в самых различных сферах. Даже самостоятельно сконструировав это устройство можно очистить множество разных предметов, поэтому вовсе не удивительно, что этот прибор пользуется огромным спросом.

https://youtube.com/watch?v=yDakXzvmhuo

Сфера использования ультразвуковых ванночек

1. Ремонт оргтехники. Механизм используют для промывки отдельных элементов конструкций и чистки печатных головок.
2. Ремонт телефонов. Устройство стало отличным помощником в этом деле. Благодаря специальным воздействиям ванночки гораздо легче убрать флюсовые наросты с платы. Специальная жидкость проникает в самые труднодоступные и микроскопические части прибора.
3. Ювелирное дело. Справиться с такой задачей, как профессиональная очистка цепочек, браслетов, колец, сережек из драгметаллов на отменно может ультразвуковая ванна, отзывы ювелирных мастеров, а также их довольных клиентов постоянно это подтверждают.
4. Оптика. Ультразвук превосходно очищает лупы, очки, линзы и прочие стеклянные элементы.
5. Химическая промышленность. Волны применяют для дегазации, смешивания жидких растворов, улучшения скорости реакции и т.д.
6. Промышленность. Для шлифовки, сварки, очистки узлов конструкций, сварочных операций и другое.
7. Электронная промышленность. Для промывания печатных плат, пластин из кремния и кварца.
8. Автомобильный сервис. В этой сфере прибор показал себя в качестве действенного средства очистки в процессе промывания карбюраторов, инжекторов, промывания узлов, и прочего.
9. Типографическое дело. Ультразвуковые колебания также эффективно очищают валы печатных машин.
10. Фармацевтическая промышленность. Ванночка отлично зарекомендовала себя в фармацевтике, а также в больницах и поликлиниках ее используют в целях обработки инструментов и ампул.

Ультразвуковая ванна

Ультразвуковая ванна сварена из угловой и листовой сталей. Подогрев раствора производится с помощью паровой трубы, уложенной на дне ванны.
 

Ультразвуковая ванна для лужения представляет собой металлический сосуд, в котором находится расплавленный припой; к дну ванны непосредственно или через волновод ( в виде металлического стержня) припаян магнитострикционный преобразователь. Волновод применяют для того, чтобы отделить магнитостриктор от горячей ванны. Нагревательный элемент расположен либо по периметру сосуда, либо под дном ванны.
 

Ультразвуковая ванна представляет собой металлоконструкцию, сваренную из стали, с шестью магнитострикционными преобразователями ПМ-1 5Д, которые закреплены на одном борту ванны в шахматном порядке. На другом борту установлены отражатели для создания однородного и интенсивного ультразвукового поля. Ванна имеет патрубки для подачи и слива раствора, фильтр-отстойник, а также змеевик для подогрева раствора с помощью пара.
 

Ультразвуковая ванна имеет две камеры. В одной из них производится ультразвуковая очистка полупроводниковых пластин, а в другой — промывка. В дно камеры ультразвуковой очистки вмонтированы четыре преобразователя. Пакет преобразователя набран из двух пьезоэлектрических пластин и двух частотно-понижающих насадок. Соединение этих элементов и крепление к ванне выполнено с помощью болта из коррозионностойкой стали, головка которого является излучающим элементом преобразователя. Ванну изготавливают из стали Х18Н9Т и снабжают звукоизолирующим кожухом.
 

Ультразвуковая ванна УН-1-04ВИ также является настольной малогабаритной со специальным магнито-стрикционным преобразователем, конструктивно совмещенным с цилиндрической моющей камерой. Моющая камера выполнена из нержавеющей стали, кран слива жидкости отсутствует. Для ванны необходимо принудительное водяное охлаждение.
 

Ультразвуковая ванна типа УП-49 ( рис. 7 — 33) предназначена для лужения и пайки изделий из алюминия и его сплавов мягкими припоями без применения флюсов.
 

Ультразвуковую ванну с виброприспособлением ( рис. 42) используют для очистки деталей с внутренними пазами от полировальных паст, притирочных порошков.
 

В ультразвуковой ванне установлен блок из четырех преобразователей, имеющих диафрагменный прямоугольник со сторонами 300 X 1200 мм. Движение колец начинается от загрузочного устройства, откуда они с помощью поводков направляются по шести параллельным ручьям и проходят в определенной последовательности все виды обработки. Транспортирование колец качением исключает механическое повреждение их поверхностей и обеспечивает равномерное воздействие ультразвукового поля. Несмотря на разные размеры одновременно очищаемых колец, излучающая поверхность диафрагм используется полностью благодаря плотному движению последних.
 

В ультразвуковой ванне применяют при температуре 55 — 60 С.
 

В ультразвуковой ванне установлен блок из четырех преобразователей, имеющих диафрагменный прямоугольник со сторонами 300 X X 1200 мм. Преобразователи ПМС-6 погружены в жидкость сверху, а детали движутся в жидкости под ними.
 

Ультразвуковая ванна

Для большинства подложек эффективна очистка в ультразвуковой ванне с растворителем. Степень ультразвуковой очистки зависит от частоты колебаний, их мощности, поверхностного натяжения и вязкости растворителя, расположения подложки относительно источника колебаний

Наиболее важное для очистки свойство растворителя — поверхностное натяжение: чем оно выше, тем больше энергии высвобождается при кавитации.
 

Нередко полезным оказывается выдерживание растворителя в ультразвуковой ванне или интенсивная продувка резервуара гелием.
 

Для большинства подложек эффективна очистка в ультразвуковой ванне с растворителем. Ультразвуковые волны вызывают кавитацию ( образование, рост и захлопывание газовых пузырьков) с локальными повышениями гидростатистического давления. При этом растворитель проникает между загрязнением и подложкой.
 

Должен знать: устройство и управление ультразвуковыми ваннами, плавильными печами, моечными боксами и запорной арматурой; технологический процесс дезактивации; физико-химические свойства применяемого дезактивационного материала; устройство контрольно-измерительных приборов.
 

Пластины после штамповки тщательно обезжириваются в ультразвуковых ваннах, пересыпаются тальком, собираются в пакеты и отжигаются в вакуумных печах ( вакуум 10 — 3 мм рт. ст.) в следующем режиме: температура в печи поднимается до 820 t 10 С со скоростью 150 С / ч и выдерживается 8 — 10 ч в зависимости от массы и габаритов загрузки.
 

Для получения большой площади излучения в мощных ультразвуковых ваннах используют несколько однотипных преобразователей меньшей мощности, — встраиваемых в дно, стенки или крышку ванн. Иногда используют погружные ультразвуковые преобразователи.
 

Мелкие детали и концы проводов лудятся в ультразвуковой ванне. Детали облуживаются в расплавленном припое при условии кратковременных включений ванны. Длительное нахождение их в ванне, включенной на высокую частоту тока, вызывает разъедание поверхностей деталей.
 

В СССР эта группа ультразвуковых установок представлена ультразвуковыми ваннами УЗВ-15М, УЗВ-16М, УЗВ-17М, УЗВ-18М объемом 15 — 150 л, предназначенными для ультразвуковой очистки от жировых и механических загрязнений деталей и узлов из стали, сплавов и неметаллических материалов размерами 150 — 200 мм. Очистка может производиться в органических растворителях или водных растворах щелочей и синтетических поверхностно-активных веществ.
 

Для интенсификации процессов очистки применяют обработку в ультразвуковых ваннах, при которой с поверхности деталей удаляются остатки масел, жиров, окислов, полировальных паст, а также прилипшие частицы металлической пыли.
 

Разработано более простое устройство , нетребующее применения ультразвуковой ванны, в основу которого также положено действие двух факторов: вибрации колонки и давления инертного газа. Устройство позволяет заполнять сорбентом стеклянные колонки длиной до 30 м и более внутренним диаметром 0 6 — 1 2 мм с хорошей воспроизводимостью как по плотности заполнения, так и по эффективности.
 

В ванну / помещают травильный раствор, а ультразвуковую ванну 2 заполняют водой. Первую партию пластин ( не менее трех) помещают в травильный раствор, в котором проводится травление при 40 С в течение 15 мин при отключенном генераторе ультразвуковых колебаний. Затем из ванны выливают использованный травильный раствор и наливают свежий. Помещают в раствор еще три пластинки, предварительно обработанные механическим способом, как указано в варианте 1 настоящей работы. После этого включают генератор ультразвуковых колебаний и проводят травление при 40 С в течение 5 мин.
 

Правила выбора

Прежде чем подбирать ванночку, следует разобраться с задачами, которые она должна выполнять:

1. Чем больше параметры вещи, которую надо очистить, тем больше должна быть емкость ванночки.
2. Если прибор будет эксплуатироваться вместе с дезинфицирующей жидкостью, тогда использовать нагрев нет надобности.
3. Как говорилось выше, отлично, если устройство будет оснащено нагревательным элементом, т.к. благодаря этому значительно уменьшается время очистительного процесса и повышается его результативность.

Таймер

Благодаря наличию таймера экономиться время. Пока происходит процесс очищения вы можете спокойно заниматься личными делами.

Использование ультразвуковой ванны в быту

Советы

Покупая ультразвуковую ванну, необходимо определиться, как она будет использоваться. Ведь от этого зависит объем емкости и, соответственно, цена конструкции. Очень дорогие модели, которые используются для очистки крупных предметов или деталей, могут дополнительно иметь сенсорное управление или усовершенствованную автоматику.

Также существуют и конструкции, которые имеют таймер. Это позволяет контролировать время очистки. Но такие модели нужны далеко не всем и простым пользователям обычно хватает ванночки небольших размеров без каких-либо дополнительных модификаций.

Первое, что нужно сделать перед использованием ультразвуковой ванны – внимательно прочитать инструкцию

Важно знать, что для очищения предмета от загрязнения можно использовать разные растворы. Это может быть как обычная вода, так и спирт или даже покупные растворители

Все зависит от того, что нужно очистить. Это может быть испачканная жиром поверхность или ржавый предмет.

Рекомендуется использовать для погружения предмета в раствор специальные контейнеры или корзины. Это даст некоторую защиту емкости. Нельзя руками лезть в емкость, когда работает ванна. Обязательно нужно пользоваться резиновыми перчатками для безопасности. Также не нужно включать пустое, то есть без жидкости, устройство. Ванна может сгореть.

Изучив все тонкости устройства ультразвуковой ванны, можно с уверенностью сказать, что сделать ее своими руками не так уж и трудно. И тогда даже в домашних условиях можно очистить любой загрязненный предмет, требующий этого. А если сделать конструкцию своими руками не удастся, то всегда можно заказать готовое изделие высокого качества из предложенного современными производителями ассортимента.

О том. как работает ультразвуковая ванна, смотрите в следующем видео.

Особенности

Ультразвуковая ванна представляет собой емкость, в которой можно очищать разные предметы при помощи ультразвуковых волн. Несмотря на то что это довольно сложный механизм, внешне конструкция выглядит очень просто. Она состоит из емкости, специального генератора, который отвечает за преобразование энергии и трансформатора.

Существуют более простые модели, и более сложные, которые помогают справляться с самыми трудными задачами. Емкость прибора варьируется от одного до тридцати литров. Конструкцию дополняет излучатель, который работает в диапазоне до сорока герц. Он находится под самым дном емкости, а управление происходит с помощью электроники.

Как понятно из названия, работает данный прибор за счет ультразвуковых волн. В ванну наливается жидкость, которая под действием генератора заполняется пузырьками. Высокое давление в емкости приводит к тому, что все эти пузырьки лопаются. Именно за счет этого и происходит очищение вещей, погруженных в емкость. Процесс чистки пузырьками называется кавитацией. Чистка может занять от нескольких минут до нескольких часов.

Нетрудно догадаться, что ультразвуковая ванна имеет много преимуществ:

• с ее помощью производится эффективная борьба с коррозией;
• обработка загрязненного предмета занимает очень мало времени;
• для удаления ржавчины не нужно прикладывать физических усилий;
• с помощью ультразвука можно очистить предметы, не оцарапав их;
• в таких ваннах делают не только промывку, но и полировку предметов.