Dung dịch rửa siêu âm

Giới thiệu về dung dịch rửa siêu âm

Định nghĩa về làm sạch bằng siêu âm

Làm sạch bằng sóng siêu âm là phương pháp làm sạch bề mặt vật thể bằng cách sử dụng sóng siêu âm trong môi trường nước, tạo ra các bong bóng siêu nhỏ có khả năng loại bỏ các loại bụi bẩn, tạp chất.

Làm sạch bằng sóng siêu âm có khả năng làm sạch các bề mặt phức tạp và các bề mặt siêu nhỏ mà các phương pháp làm sạch truyền thống như phun, quét, tạo sóng, rung động không thể làm được. Phương pháp này ngày càng được phát triển và có nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau.

Tầm quan trọng của việc làm sạch bằng sóng siêu âm trong các ngành công nghiệp

Yêu cầu về làm sạch là một phần quan trọng trong quá trình sản xuất và lắp đặt máy móc. Các phương pháp hiện tại có hiệu suất thấp, chi phí vận hành cao, trong một số trường hợp không thể áp dụng được. Phương pháp làm sạch bằng sóng siêu âm sử dụng các dung dịch rửa siêu âm có khả năng tiếp cận được những vị trí khó tiếp cận như khe, lỗ cụt, các linh kiện bán dẫn với kích cỡ siêu nhỏ. 

Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ, các dây chuyền lắp ráp, phương pháp làm sạch sử dụng dung dịch rửa siêu âm đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng, tốc độ và hiệu suất của các thiết bị. 

Tổng quan về các dung dịch rửa siêu âm

Dung dịch rửa siêu âm là các dung môi có thể là nước hoặc các dung môi khác được dùng để làm chất lỏng chuyền sóng siêu âm có công dụng làm sạch các chất bẩn. Các loại dung môi này an toàn hơn so với các chất tẩy rửa khác, dễ xử lý và tái sử dụng. 

Dung dịch rửa siêu âm là thành phần không thể thay thế trong việc làm sạch bằng sóng siêu âm, nó vượt trội hơn các loại chất lỏng khác, cho khả năng làm sạch các loại bụi bẩn cứng đầu mà không gây tổn hại đến bề mặt vật liệu.

Cơ sở khoa học của phương pháp làm sạch bằng siêu âm

Nguyên lý của phương pháp làm sạch bằng sóng siêu âm

Để tạo sóng siêu âm trong nước người ta sử dụng bộ phát siêu âm. Bộ phát này tạo ra các sóng siêu âm trong dải từ 20kHz cho đến 200kHz với cường độ lớn. Sóng siêu âm trong nước khi tác động vào bề mặt chi tiết đặt trong nó tạo ra các vùng có áp suất cao hơn và thấp hơn áp suất hơi của nước. 

Khi các vùng áp suất này tác động vào bề mặt của chi tiết, các bọt khí xâm thực sẽ được tạo ra tại nơi tiếp xúc giữa các chất bẩn và bề mặt. Qua các chu kỳ của sóng, hàng triệu bọt khí này lớn dần và nổ tung tạo ra các rung động. Các rung động liên tiếp theo chu kỳ sẽ đẩy các chất bẩn ra xa khỏi bề mặt, làm sạch hoàn toàn bề mặt.

Vai trò của hiện tượng xâm thực trong quá trình làm sạch

Hiện tượng xâm thực có thể được miêu tả ngắn gọn là sự hình thành và phá hủy nhanh chóng của các bong bóng khí trong nước. Các bong bóng khí xuất hiện khi áp suất tĩnh nhỏ hơn áp suất hơi của nước và phát nổ khi áp suất tĩnh cao hơn áp suất hơi của nước. Các bong bóng khí này thường xuất hiện ở các nơi tiếp xúc giữa bụi bẩn như muối, dầu, phoi kim loại với bề mặt của chi tiết. 

Khi bong bóng phát nổ sẽ tạo ra năng lượng và rung động đẩy các bụi bẩn này ra khỏi bề mặt. Các bong bóng này sẽ tiếp tục hình thành và phá hủy đến khi không còn bụi bẩn trên bề mặt của chi tiết.

Phương pháp làm sạch dựa trên hiện tượng xâm thực đảm bảo sự tiếp cận tới tất cả các loại bụi bẩn dù là nhỏ nhất. Các bong bóng được tạo ra có độ lớn phụ thuộc vào tần số của thiết bị phát trong khoảng từ vài chục đến vài trăm micromet, tần số càng nhỏ thì bong bóng càng lớn, hiệu quả làm sạch càng cao. 

Nhờ đặc điểm này, làm sạch bằng sóng siêu âm có khả năng tiếp cận những bề mặt có cấu trúc phức tạp hoặc siêu nhỏ, cho khả năng làm sạch vượt trội và đa dạng so với các phương pháp khác.

Lựa chọn tần số và công suất

Số tần số

Tần số ở đây là tần số của sóng siêu âm. Như đã nói qua, tần số siêu âm ảnh hưởng đến độ lớn của các bong bóng khí được tạo ra, cụ thể hơn là tần số càng nhỏ thì bong bóng khí càng lớn. 

Chính vì thế mà tùy vào các ứng dụng khác nhau người ta có thể lựa chọn các tần số khác nhau để làm sạch một cách hiệu quả nhất. Dài tần số thường được sử dụng trong khoảng từ 20kHz cho đến 200kHz, tức khoảng từ 20 nghìn đến 200 nghìn lần phát trong 1s.

Công suất

Trong các ứng dụng về làm sạch bằng sóng siêu âm, công suất được hiểu là công suất cung cấp cho máy phát sóng siêu âm. Để tính công suất người ta sử dụng đơn vị watts per gallon (watts/gallon), trong đó watts là đơn vị của công suất, gallon là đơn vị đo thể tích, 1 gallon quy đổi bằng 3,785411784 lít. Các máy làm sạch bằng sóng siêu âm hiện nay chủ yếu sử dụng công suất từ 50 đến 100 watts/gallon.

Công suất ảnh hưởng đến việc hình thành các bong bóng cũng như mật độ bong bóng, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình làm sạch. Để có thể đạt được sự hình thành các bong bóng khí, công suất phải đạt được một ngưỡng tối thiểu. Tuy nhiên nếu công suất quá lớn, các bong bóng có thể gây hiện tượng mài mòn, gây ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt.

Việc lựa chọn công suất còn phụ thuộc vào thể tích của bể chứa chất lỏng và độ lớn của chi tiết. Bể càng nhỏ thì công suất càng lớn và ngược lại; diện tích bề mặt càng lớn thì công suất càng lớn và ngược lại.

Phân loại phương pháp làm sạch bằng sóng siêu âm

Dung dịch rửa gốc nước

Dung dịch rửa gốc nước là dung dịch mà dung môi chính của nó là nước. Do sử dụng nước không thể làm sạch được một số loại bụi bẩn nên trong các dung dịch gốc nước còn chứa thêm kiềm hoặc axit đóng vai trò là chất hoạt tính trong công việc làm sạch. Ngoài ra trong các dung dịch gốc nước còn chứa thêm các chất tẩy rửa, các chất nhũ hóa, điều chỉnh độ pH cùng một số thành phần khác. 

Dung dịch rửa gốc nước phù hợp với các ứng dụng loại bỏ các loại bụi bẩn thông thường, làm sạch các sản phẩm, vật dụng gia đình hoặc trong các ngành công nghiệp không thể sử dụng các dung dịch rửa gốc dung môi. Sử dụng các dung dịch gốc nước thường đi kèm với quá trình rửa sạch để có thể đảm bảo loại bỏ tất cả dư lượng còn lại sau quá trình sử dụng.

Ưu tiên

Các loại thành phần có thêm các thành phần axit hoặc kiềm tăng tẩy rửa, phù hợp với việc loại bỏ bụi thông thường, dễ dàng sử dụng.

Dung dịch gốc nước có độ an toàn cao hơn so với các môi trường gốc dịch khác, đảm bảo an toàn cho người sử dụng cũng như môi trường. Từ đó chi phí bảo hộ và xử lý nước thải cũng được giảm xuống.

Nước là nguồn tài nguyên dồi dào, dễ sử dụng nên giá thành rẻ hơn.Các dung dịch gốc nước thường không gây cháy, an toàn hơn trong quá trình sử dụng.

Nhược điểm

Dung dịch nước không phù hợp trong việc loại bỏ các loại bụi bẩn chăm sóc tốt, đặc biệt trong các ngành công nghiệp gia công chế tạo

Nhiệt độ hoạt động hạn chế, sử dụng chủ yếu ở nhiệt độ phòng, quá lạnh hoặc quá nóng có thể gây ảnh hưởng đến đặc tính của môi trường phân.

Nước có sức căng bề mặt lớn hơn môi trường khác, khó tiếp cận những vị trí trí, khe hở thu nhỏ.

Dung dịch gốc nước phù hợp trong việc loại bỏ các bụi bẩn thông thường và các chất có thể hòa tan trong nước. Dung dịch gốc nước hoạt động tốt nhất ở nhiệt độ phòng, nếu quá lạnh hoặc quá nóng dẫn đến những biến đổi vật lý khiến dung dịch không còn giữ được đặc tính mong muốn. 

Dung dịch gốc nước so với các loại dung dịch tẩy rửa khác an toàn hơn và thân thiện hơn với môi trường cũng như người sử dụng. Hơn nữa nước là nguồn tài nguyên phong phú, dễ tiếp cận nên giá thành rẻ hơn. Giảm chi phí xử lý chất thải, các dụng cụ bảo vệ. Giá thành rẻ. Không có khả năng gây cháy. Sức căng bề mặt lớn, khó tiếp cận với các khe, vị trí nhỏ hẹp.

Dung dịch rửa gốc dung môi

Tương tự, dung dịch gốc dung môi là dung dịch sử dụng các dung môi, kết hợp các dung môi hoặc hợp chất không phải nước làm chất hòa tan. Không giống nước, dung môi có khả năng hòa tan nhiều loại bụi bẩn khó tan, khó loại bỏ như các loại dầu mỡ, chất kết dính. Sự đa dạng của các loại dung môi và hợp chất đem lại sự đa dạng trong việc lựa chọn với nhiều tác vụ khác nhau, loại bỏ các tạp chất mong muốn mà không gây ảnh hưởng đến vật liệu.

Ưu điểm

Có thể sử dụng đa dạng trong các ứng dụng khác nhau với các loại chất tẩy rửa, phù hợp với các ngành công nghiệp nặng, Yêu cầu độ làm sạch cao.

Sử dụng các loại dung môi cho khả năng loại bỏ tạp chất không mong muốn theo đơn vị, loại bỏ tạp chất mà không ảnh hưởng đến các chất yếu tố khác trên bề mặt.

Có thể làm việc ở nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn nhiệt độ phòng nhưng vẫn đảm bảo đặc tính tẩy rửa.

Môi trường có mức độ căng bề mặt thấp hơn so với nước, cho khả năng phủ bề mặt tốt hơn, dễ xâm nhập vào các khe thu nhỏ, cho khả năng làm sạch cao.

Nhược điểm

Chi phí để lựa chọn và sử dụng môi trường gốc của dịch dung cao hơn so với các dịch gốc của nước

Các dịch dung môi trường gốc thường chứa các chất hữu cơ dễ bay hơi, gây nguy hiểm cho người sử dụng, ảnh hưởng đến môi trường nếu không có quy trình xử lý, đảm bảo đạt tiêu chuẩn.

Đa phần các dịch môi trường gốc dễ cháy nên phải đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng.

Các yếu tố chính trong việc lựa chọn loại dung dịch rửa siêu âm

Bề mặt vật liệu và loại tạp chất

Vật liệu bề ngoài

Tính chất của các bề mặt vật liệu ảnh hưởng rất nhiều đến việc lựa chọn dung dịch rửa siêu âm. Vật liệu ứng dụng phương pháp này rất đa dạng từ nhựa, kính cho đến kim loại như sắt, thép, vàng, bạc. 

Dù lựa chọn dung dịch tẩy rửa gốc nước hay gốc dung môi thì chúng cũng chứa rất nhiều chất hóa học và nồng độ khác nhau, nếu không lựa chọn có thể gây ra các phản ứng không mong muốn như mòn, rỗ bề mặt. Phương pháp sử dụng các bong bóng khí xâm thực nên tùy vào cơ tính bề mặt vật liệu mà ta sử dụng các loại dung dịch khác nhau.

Hình dạng của bề mặt vật liệu cũng là một yếu tố cần được quan tâm. Việc lựa chọn dung dịch gốc nước hay gốc dung môi sẽ có những đặc điểm làm sạch khác nhau, nếu chi tiết có bề mặt phức tạp hoặc các khe nhỏ hẹp, việc lựa chọn dung dịch gốc dung môi là lựa chọn hợp lý. 

Ngược lại, nếu bề mặt đơn giản có thể sử dụng các dung dịch gốc nước để đảm bảo chi phí và giá thành. Việc lựa chọn dung dịch rửa siêu âm cần tuân theo khuyến cáo của các bên cung cấp, tránh lựa chọn tùy ý gây ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt.

Loại tạp chất

Phương pháp làm sạch này hướng tới việc vệ sinh bề mặt khỏi các loại bụi tạp chất bám dính như bụi bẩn, dầu mỡ, rỉ sét. Mỗi loại bụi bẩn thích hợp với một loại dung dịch rửa siêu âm khác nhau nên cần tính toán về các loại tạp chất để có được lựa chọn tốt nhất.

Ví dụ như những bụi bẩn thông thường hoặc các chất có khả năng phản ứng hóa học với kiềm hay axit, việc sử dụng các dung dịch gốc nước pha kiềm, axit sẽ giúp cho quá trình làm sạch diễn ra nhanh hơn. Đối với các loại bụi bẩn dạng dầu mỡ, các chất dễ hòa tan có thể lựa chọn các dung dịch gốc dung môi với khả năng hòa tan, làm sạch dầu mỡ.

Tương tự với các thiết bị làm sạch bằng sóng siêu âm

Chất tẩy rửa siêu âm hoạt động tốt nhất khi hoạt động ở nhiệt độ cụ thể tùy thuộc vào loại chất gây ô nhiễm được loại bỏ và vật phẩm được làm sạch. Một số giải pháp yêu cầu nhiệt độ cao hơn những giải pháp khác để hoạt động hiệu quả, trong khi những giải pháp khác có thể trở nên kém hiệu quả hơn ở nhiệt độ cao hơn.

Phương pháp làm sạch bằng sóng siêu âm thường sử dụng các bể để chứa chất lỏng, các vật liệu cần làm sạch sẽ được nhúng vào trong bể sau đó được làm sạch thông qua các bong bóng khí tạo bởi các máy phát siêu âm, bên cạnh đó còn có các hệ thống lọc và xử lý nước thải đi kèm.

Nhiệt độ và thành phần của chất tẩy rửa có thể ảnh hưởng đến độ bền của bể và các thiết bị đặt bên trong như giá đỡ, bộ phát siêu âm. Tùy vào loại vật liệu cũng như tính chất  của các thiết bị sử dụng mà ta lựa chọn loại dung môi phù hợp.

Thành phần trong dung môi cũng quyết định đến lượng dư và chất thải sau quá trình sử dụng cũng như các trang bị bảo hộ đi kèm. Đối với các chất tẩy rửa gốc dung môi yêu cầu các thiết bị bảo hộ và quy trình xử lý cao hơn nhằm đảm bảo an toàn, còn với chất tẩy rửa gốc nước thì cần theo dõi, đảm bảo hệ thống lọc thường xuyên hơn.

Yếu tố an toàn và môi trường

Khi làm việc với bất kỳ hóa chất hoặc dung dịch nào, điều cần thiết là phải ưu tiên an toàn lên hàng đầu. Các chất tẩy rửa siêu âm có chứa các dung môi có khả năng gây cháy, nếu không có các trang thiết bị phù hợp có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe và an toàn của người sử dụng. Ngoài ra, quá trình làm sạch kéo theo lượng lớn chất thải bao gồm dung môi, cặn bẩn yêu cầu quy trình xử lý sau sử dụng để tránh ảnh hưởng đến môi trường.

Thông thường việc sử dụng các dung dịch rửa siêu âm được đánh giá là phương pháp thân thiện với môi trường, tuy vậy nếu không có các trang thiết bị để xử lý lượng dung dịch thải rất có thể gây ảnh hưởng đến môi trường. Như vậy phụ thuộc vào yêu cầu về an toàn, môi trường cũng như các trang thiết bị, cơ sở vật chất mà ta lựa chọn loại dung dịch phù hợp.

Hiệu quả và chi phí

Hiệu quả chi phí cũng cần được xem xét khi quyết định nên mua loại dung dịch rửa siêu âm nào vì có nhiều lựa chọn khác nhau về chủng loại và đi kèm là các mức giá tương ứng. Như đã phân tích, mỗi loại vật liệu, trang thiết bị sử dụng lại phù hợp với một loại dung dịch cụ thể. 

Cần quan tâm xem xét các yếu tố để lựa chọn hợp lý nhất, phù hợp với yêu cầu làm sạch cũng như giá cả hướng đến. Tránh lựa chọn các dung dịch quá đắt tiền, mang lại hiệu quả làm sạch cao nhưng độn thêm các chi phí phát sinh như xử lý, bảo quản; hoặc lựa chọn các dung dịch rẻ nhưng lại không đảm bảo chất lượng, gây hỏng hóc trang thiết bị hoặc chính chi tiết cần làm sạch.

Ứng dụng của dung dịch rửa siêu âm

Các thiết bị điện tử

Phương pháp làm sạch bằng sóng siêu âm được ứng dụng trong ngành điện tử vì những đặc tính phù hợp với các thiết bị yêu cầu độ chính xác và kích thước nhỏ như ngành điện, điện tử. Một số các thiết bị điện, điện tử hoàn toàn có thể sử dụng phương pháp này mà không gây các lỗi và ngược lại một số thiết bị có thể không tương thích với phương pháp này như các màn hình LCD.

Làm sạch bằng sóng siêu âm tỏ ra vượt trội so với các phương pháp làm sạch khác trong việc làm sạch các thiết bị như mạch điện, bo mạch, các linh kiện bán dẫn.

Mạch in

Mạch in dùng để gắn kết các linh kiện lại với nhau, trên bề mặt của một bo mạch có vô số các khe rãnh và lỗ nhỏ hẹp. Sử dụng phương pháp làm sạch bằng siêu âm cho khả năng tiếp cận những khe nhỏ hẹp, làm sạch đồng thời ở toàn bộ các vị trí, cho hiệu suất cao.

Bán và xử lý thiết bị

Phương pháp làm sạch bằng sóng siêu âm tạo ra các bọt khí có kích cỡ micro, và có thể điều chỉnh dựa trên tần số, dễ dàng tiếp cận những vị trí nhỏ hẹp mà không gặp bất kì khó khăn nào. Cùng với việc điều chỉnh công suất máy, các dung dịch rửa siêu âm có thể làm sạch các chất bám dính khó loại bỏ mà không gây hại đến bề mặt.

Y tế và các thiết bị chăm sóc sức khỏe

Từ lâu phương pháp làm sạch bằng siêu âm đã được áp dụng vào trong lĩnh vực y tế, được dùng chủ yếu để làm sạch các thiết bị y tế như các thiết bị phẫu thuật, hay các thiết bị chăm sóc sức khỏe khác như các thiết bị nha khoa.

Các thiết bị phẫu thuật như dao, kéo gắp sau khi sử dụng thường dính máu hoặc các chất khác cần đảm bảo sạch sẽ và vô trùng cho lượt phẫu thuật tiếp. Hay đối với các thiết bị nha khoa, cần đảm bảo an toàn về dụng cụ, loại bỏ nước bọt hoặc vi khuẩn tránh gây lây nhiễm chéo. Sử dụng dung dịch rửa siêu âm là một cách nhanh chóng và hiệu quả.

Bộ phận ô tô và máy móc

Làm sạch bằng siêu âm mang lại khả năng làm sạch kỹ lưỡng và chính xác cho các bộ phận của ô tô. Nó có hiệu quả loại bỏ các chất gây ô nhiễm mà không gây ra thiệt hại. Quá trình diễn ra nhanh chóng, tiết kiệm thời gian trong việc lắp ráp hay bảo dưỡng ô tô, được thực hiện hoàn toàn tự động, dễ dàng tích hợp với các dây chuyền tự động. Sử dụng dung dịch rửa siêu âm thân thiện với môi trường, sử dụng các giải pháp gốc nước thay vì các hóa chất mạnh.

Làm sạch bằng siêu âm cho khả năng tiếp cận những bộ phận khó tiếp cận như các vòi, lỗ ren, rãnh hoặc các lỗ cụt mà các phương pháp ngâm, chà, cạo không thể làm sạch được. Từ đó cải thiện hiệu suất bằng cách làm sạch các bộ phận, tối ưu hóa hiệu quả sử dụng nhiên liệu và giảm lượng khí thải. Nó cũng có thể tiết kiệm chi phí bằng cách ngăn ngừa sự ăn mòn do bụi bẩn bám lại gây nên, tiết kiệm tiền sửa chữa. 

Trang sức và đá quý.

Trang sức và đá quý là các phụ kiện đắt tiền, thể hiện sự sang trọng của người sử dụng nên yêu cầu làm sạch rất cao và thường xuyên. Làm sạch bằng phương pháp siêu âm từ lâu đã được ứng dụng trong việc làm sạch do sự nhanh chóng, thuận tiện của nó, đặc biết với sự phát triển hiện nay thì bất cứ ai cũng có thể tự làm sạch bằng thiết bị làm sạch bằng dung dịch siêu âm nhỏ gọn.

Chất tẩy rửa siêu âm là lý tưởng để làm sạch nhẫn, vòng tay, dây chuyền và bông tai. Đồ trang sức có thể được làm sạch bằng máy làm sạch siêu âm được làm từ vàng, bạc và bạch kim, bao gồm các loại đá quý như kim cương, sapphire. Tuy nhiên một số loại đá quý như lục bảo, hồng ngọc có thể bị sứt mẻ do các bong bóng khí. Mặc dù thế, làm sạch bằng các dung dịch rửa siêu âm vẫn là lựa chọn tốt, mang lại hiệu quả nhanh chóng.

Ngành hàng không và không gian

Đối với ngành hàng không và không gian điều quan trọng nhất chính là sự an toàn. Một chiếc máy bay có số các chi tiết lắp ghép lên đến hàng trăm nghìn chi tiết, đối với các tên lửa không gian có thể lên đến cả triệu. Đặc điểm chung của ngành này là thiết bị làm việc ở cường độ cao và vô cùng đắt tiền, nếu không được làm sạch kĩ càng, quá trình sử dụng sẽ dẫn đến mòn, hỏng gây mất an toàn, gây tổn thất lớn về tài thậm chí là tính mạng con người.

Các vật liệu cấu tạo của ngành hàng không và không gian chủ yếu là nhôm và thép. Chính vì thế việc sử dụng các dung dịch rửa siêu âm là hoàn toàn hợp lý. Các dung dịch rửa siêu âm có khả năng loại bỏ bụi bẩn ở tất cả các chi tiết với các kích thước nhỏ, từ các lỗ ren lắp ghép, các bánh rang, vòng bi cho đến phanh, các bộ phận cấu tạo của động cơ, thậm chí là các bộ phận của thân máy bay. 

Các công cụ làm sạch siêu âm giúp loại bỏ các bụi bẩn, tạp chất một cách nhanh chóng, an toàn, hiệu quả và không cần đến sự tác động của con người, giúp các bộ phận đạt được chất lượng tốt nhất khi lắp ghép và sử dụng.

Những biện pháp tốt nhất trong việc sử dụng dung dich rửa siêu âm

Chuẩn bị dung dịch rửa siêu âm

Sau khi lựa chọn các dung dịch rửa siêu âm phù hợp với vật liệu và thiết bị sử dụng, ta tiền hành làm đầy bể chứa bằng dung dịch rửa siêu âm. Cần lưu ý lượng dung dịch đổ vào bể không nên để vượt quá 2/3 thể tích của bể, đồng thời cần tính toàn lượng thể tích của các chi tiết cần làm sạch tránh hiện tượng tràn bể. 

Nếu sử dụng quá nhiều dung dịch rửa siêu âm có thể gây mất hiệu quả của quá trình làm sạch, ngược lại nếu quá ít có thể gây hỏng bộ phát sóng siêu âm và bộ điều chỉnh nhiệt độ.Trước khi sử dụng nên kiểm tra lại các điều kiện của dung dịch như thành phần, nhiệt độ, nồng độ của các hợp chất để đảm bảo quá trình làm sạch được diễn ra hiệu quả.

Thiết lập và vận hành siêu âm thiết bị

Phương pháp làm sạch bằng sóng siêu âm thường được tiến hành trong các bể chứa dung dịch rửa siêu âm. Trong bể thường trang bị một hoặc nhiều bộ phát sóng siêu âm, thường được gắn vào thành bể. 

Để chứa chi tiết trong bể, người ta thường sử dụng giá đỡ, tránh sự tiếp xúc giữa chi tiết và thành bể gây ra các tổn thương bề mặt cho cả chi tiết và bể. Bể cần được làm sạch cẩn thận trước khi cho các dung dịch rửa siêu âm để tránh hiện tượng làm bẩn chi tiết. Khi bỏ chi tiết vào bể, cần đảm bảo thể tích của các chi tiết không vượt quá một nửa thể tích của lượng dung dịch.

Trong quá trình làm sạch, các chất bẩn được làm sạch sẽ có xu hướng đọng xuống thành, trôi lơ lửng trong các dung môi hoặc nổi lên bề mặt, gây hiện tượng nhiễm bẩn chéo hoặc làm bẩn chi tiết khi nhấc ra khỏi bề mặt. Chính vì thế trong quá trình vận hành các bể cần trang bị thêm các thiết bị lọc, trục vớt các bụi bẩn trong và trên bề mặt của các dung dịch rửa siêu âm.

Xử lý và tiêu hủy các dung dịch đã sử dụng

Các dung dịch rửa siêu âm luôn phải được thay thế liên tục để đảm bảo hiệu quả làm sạch cao nhất, tùy vào mục đích sử dụng, ta cần tính toán thời gian thay thế hợp lý. Quá trình xử lý có thể được giảm bớt nếu ta có hệ thống lọc tốt, giúp tái sử dụng lượng dung dịch rửa siêu âm.

Bản than các dung dịch rửa dung môi thường không độc hại nhưng những bụi bẩn, chất thải nó mang theo có thể gây nguy hại tới môi trường. Chính vì thế sau khi thay thế dung dịch, lượng dung dịch đã sử dụng cần phải được xử lý theo quy định đối với từng trường hợp.

Mẹo bảo dưỡng và giải quyết lỗi

Để giúp cho các thiết bị hoạt động tốt và bền bỉ cần phải tuân thủ khâu chuẩn bị và vận hành. Các trang thiết bị cần đặt đúng vị trí và số lượng, luôn làm sạch trước và sau khi sử dụng. Lựa chọn đúng loại dung dịch, nhiệt độ vận hành, thời gian vận hành, tiến hành bảo trì thường xuyên để duy trì tuổi thọ của các thiết bị.

Trong quá trình sử dụng, nếu thiết lập đúng như yêu cầu nhưng không thể làm sạch chi tiết hoặc chi tiết được làm sạch không hoàn toàn có thể tiến hành kiểm tra các yếu tố như:

Nguồn phát điện: Nếu nguồn bị hỏng hóc có thể dẫn đến cung cấp thiếu hoặc thừa năng lượng, ảnh hưởng đến việc hình thành các bong bóng khí, dẫn đến việc làm sạch không như ý muốn.

Bộ phát sóng âm: Việc điều chỉnh biên độ và tần số sóng quyết định đến kích cỡ, số lượng bong bóng khí, từ đó ảnh hưởng đến độ đồng đều của việc làm sạch.

Các chi tiết cần làm sạch: Cần đảm bảo lựa chọn đúng loại dung dịch rửa siêu âm phù hợp với chi tiết, đảm bảo lượng chi tiết hợp lý trong một lần rửa.

Hệ thống lọc: Hệ thống lọc làm việc không hiệu quả gây ra tình trạng nhiễm bẩn chéo sau khi được làm sạch.

Hệ thống bể: Đảm bảo bể luôn sạch, không bị rò rỉ trong suốt quá trình làm sạch

Các yếu tố khác: Với những lỗi không tìm ra nguyên nhân, cần tìm chuyên gia để bảo dưỡng và sửa chữa kịp thời

Xu hướng tương lai và sự phát triển của các dung dịch rửa siêu âm

Cải thiện các công thức dung dịch mới và tăng hiệu quả

Các dịch dung đang ngày càng được nghiên cứu để tăng hiệu quả làm sạch bằng cách sử dụng, lựa chọn loại dung môi mới, phù hợp.

Đối với các môi trường phân động gốc, người ta tiến hành nghiên cứu công việc kết hợp các môi trường phân động lại với nhau để tạo ra các môi trường phân động mới. Việc sử dụng logic các loại dung dịch có thể giúp loại bỏ nhiều loại tạp chất hơn cùng một lúc.

Với các dung dịch gốc nước, việc phát triển kết hợp axit và kiềm độ khác giúp loại bỏ vết vết ăn mòn, dầu mỡ, các lớp oxy và tương thích với nhiều loại vật liệu hơn từ nhựa, kính cho đến kim loại.

Tích hợp trong các hệ thống tự động và robot

Việc sử dụng phương pháp rửa bằng sóng siêu âm đã tự động hóa toàn bộ quy trình rửa sạch mà không cần sự tác động của con người. Để tự động hóa hoàn thành quy trình, việc còn lại là phát triển thêm ở công đoạn cung cấp, dung dịch, kiểm soát quá trình rửa sạch và hệ thống xử lý sau sử dụng ta có thể có một hệ thống rửa siêu tự động âm thanh.

Ở quá trình cung cấp, để có thể cung cấp số lượng và chi tiết đúng vị trí, ta có thể sử dụng robot cánh tay hệ thống. Với khả năng linh hoạt cùng đa dạng trong sự lựa chọn khâu thao tác, cánh tay robot có khả năng gắp, thả nhiều chi tiết với phức tạp phức tạp khác nhau vào vị trí mong muốn.

Trong quá trình làm sạch, hệ thống có thể tích hợp thêm các biến cảm ứng như cảm biến nhiệt độ, cảm biến thủy tĩnh và các loại cảm biến khác để theo dõi số lượng của quá trình, từ đó có những thay đổi và hoạt động động phù hợp.

Tăng tính bền vững và thân thiện với môi trường

Các phương pháp làm sạch trong công nghiệp hiện nay sử dụng thường xuyên các chất hóa học độc hại có khả năng gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người và môi trường xung quanh. Kèm theo đó là lượng xả lớn, gây ra thêm   các chi phí phát sinh để xử lý. Các phương pháp hiện nay thường tiêu tốn nhiều năng lượng khi hiệu quả làm sạch không đạt được hiệu quả cao.

Dung dịch rửa siêu âm đã khắc phục các đặc điểm đó, với việc sử dụng các dung môi hòa tan thân thiên với môi trường, dễ xử lý, hiệu quả làm sạch cao và vô cùng nhanh chóng. Các dung dịch rửa siêu âm chính là xu hướng của tương lai, mang tính tự động hóa cao, khả năng làm sạch nhanh và hiệu quả, có khả năng phát triển đa dạng về chủng loại, kèm theo đó là sự cải thiện về chất lượng, an toàn với môi trường.

Kết luận

Tổng quan về tầm quan trọng và lợi ích của các dung dịch rửa siêu âm

Dung dịch rửa siêu âm là yếu tố quyết định đến chất lượng làm sạch của phương pháp làm sạch bằng sóng siêu âm. Việc sử dụng dung dịch rửa siêu âm giúp loại bỏ các loại bụi bẩn khác nhau từ các vết rỉ sét, phoi thừa cho đến dầu mỡ, các chất bám dính một cách hiệu quả nhanh chóng, tiếp cận đến những vị trí mà những phương pháp khác không thể tiếp cận được mà không gây ảnh hưởng đến bề mặt vật liệu. Hơn nữa việc sử dụng các dung dịch rửa siêu âm an toàn hơn, việc xử lý đơn giản hơn, dễ dàng tích hợp trong các hệ thống tự động hóa.

Phát triển và ứng dụng những giải pháp tương tự

Với xu hướng sử dụng xanh như hiện nay, điều quan trọng là hướng đến phát triển các sản phẩm an toàn với môi trường. Đó là cơ hội và thách thức để các dung dịch rửa siêu âm phát triển và thích nghi nhằm tối ưu hóa hiệu suất và trở nên thân thiện hơn với môi trường.

Dung dịch tẩy rửa siêu âm cho kết quả làm sạch tối ưu và hiệu quả, tuy nhiên vẫn còn đó những nhược điểm. Chính vì thế cần đầy mạnh hơn nữa quá trình nghiên cứu phát triển, cùng với việc phát triển là yêu cầu sự cải tiến, thay thế bằng những phương pháp mới ưu việt, hiệu suất cao để có tìm ra những phương pháp tốt nhất.