Làm sạch bằng sóng siêu âm và ứng dụng

Làm sạch bằng sóng siêu âm có đặc điểm gì?

Làm sạch bằng sóng siêu âm(Siêu âm là âm thanh có tần số cao hơn tần số tối đa mà tai người có thể nghe được. Tần số tối đa này tùy vào từng người, nhưng thông thường nó vào cỡ 20 kHz) là một quá trình làm sạch sử dụng sóng siêu âm (thường có tần số từ 20 kHz – 40 kHz) để khuấy trộn chất lỏng. Máy vệ sinh bằng sóng siêu âm có thể được sử dụng chỉ với nước, nhưng sử dụng thêm dung môi, chất tẩy rửa thích hợp tùy thuộc loại vật liệu và vết bẩn cần được làm làm tăng hiệu quả rửa đáng kể.

Việc làm sạch bằng siêu âm thông thường kéo dài vài phút, nhưng cũng có thể vượt quá 20 phút, tùy thuộc vào chi tiết cần làm sạch.

Chất tẩy rửa và phương pháp tẩy rửa bằng siêu âm được sử dụng để làm sạch nhiều loại vật thể khác nhau. Trong y tế, dân dụng và gia dụng, sản phẩm tẩy rửa bao gồm: đồ trang sức, ống kính và các bộ phận quang học, đồng hồ, dụng cụ nha khoa và phẫu thuật, dụng cụ, tiền xu.

Trong chế tạo và sản xuất công nghiệp, Máy vệ sinh bằng sóng siêu âm, làm sạch bằng sóng siêu âm áp dụng cho vệ sinh các chi tiết, phụ tùng ô tô xe máy, thiết bị công nghiệp và thiết bị điện tử. Trong bài này, chúng ta chủ yêu đề cập đến ứng dụng làm sạch bằng siêu âm trong công nghiệp.

Kể từ khi thiết bị làm sạch siêu âm thương mại đầu tiên xuất hiện vào những năm 1950, Các cơ chế làm sạch bằng sóng siêu âm được nghiên cứu trong nhiều công trình dành riêng cho nó. Sau đó các thiết bị bể rửa siêu âm, máy rửa siêu âm mini được sử dụng như một thiết bị gia dụng tương đối rẻ tiền vào khoảng năm 1970.

Trong lĩnh vực công nghiệp, làm sạch các chi tiết, phụ tùng máy móc bằng siêu âm đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ. Đặc biệt là sử dụng máy rửa siêu âm rửa chi tiết nhỏ xe ô tô để làm sạch các phần nhỏ phức tạp và để đẩy nhanh quá trình xử lý bề mặt.

Đặc điểm quá trình làm sạch bằng siêu âm là sử dụng bọt khí tạo ra do sóng áp suất cao (âm thanh) để khuấy trộn chất lỏng. Sự khuấy trộn tạo ra các bọt khí vỡ tan với sóng xung kích giúp tẩy các chất bẩn(axit, dầu mỡ, đất cát, bụi bẩn, rỉ sắt…) bám vào các sản phẩm kim loại, nhựa, thủy tinh, cao su và gốm sứ. Rửa bằng siêu âm rất được ưa chuộng do nó có thể giúp tẩy sạch mọi ngóc ngách của sản phẩm. Đặc biệt là các chi tiết có cấu tạo phức tạp và nhiều hốc, gờ, lỗ…

Vì mục đích của phương pháp rửa bằng siêu âm là để loại bỏ triệt để tất cả các vết bẩn bám dính trên bề mặt sản phẩm. Nước hoặc dung môi tẩy rửa có thể được sử dụng, tùy thuộc vào loại vết bẩn. Các chất có thể bao gồm bụi, bụi bẩn, dầu, mỡ công nghiệp, rỉ sét, nấm, vi khuẩn, chất trợ dung, dấu vân tay, máu…

Làm sạch bằng sóng siêu âm có thể được sử dụng cho một loạt các hình dạng, kích thước và vật liệu phôi, và có thể không yêu cầu phải tháo rời các bộ phận của cụm chi tiết trước khi làm sạch. Các vật thể không được phép nằm dưới đáy thiết bị trong quá trình vệ sinh, vì điều đó sẽ ngăn chặn sự xâm thực xảy ra ở phần vật thể không tiếp xúc với dung môi. Vì vậy trong các máy rửa siêu âm, các sản phẩm phải được ngâm trong giỏ, lồng trước và trong quá trình tẩy rửa.

Với các máy rửa công nghiệp lớn bằng siêu âm, sản phẩm rửa có số lượng lớn nên máy rửa được thiết kế hệ thống băng tải lưới để vận chuyển sản phẩm qua các khoang rửa, sấy một cách liên lục.

Trong một máy tẩy rửa siêu âm, máy vệ sinh bằng sóng siêu âm, vật cần làm sạch được đặt trong buồng chứa dung dịch thích hợp (trong dung môi nước hoặc dung môi hữu cơ, tùy thuộc vào ứng dụng). Trong chất tẩy rửa dạng nước, chất hoạt động bề mặt (ví dụ: bột giặt) thường được thêm vào để cho phép hòa tan các hợp chất không phân cực như dầu và mỡ.

Một đầu dò siêu âm được tích hợp trong bể rửa, hoặc hạ xuống trong chất lỏng, tạo ra sóng siêu âm trong chất lỏng bằng cách thay đổi với tín hiệu điện dao động ở tần số siêu âm. Điều này tạo ra sóng nén trong chất lỏng của bể, và vỡ tan, xé chất lỏng ra, để lại đằng sau hàng triệu lỗ khí hay bong bóng chân không-bọt. Những bong bóng vỡ tan với năng lượng khổng lồ cho phép làm sạch các chi tiết phức tạp.

Ứng dụng của làm sạch bằng sóng siêu âm

Hầu hết các vật liệu cứng, không hấp thụ (kim loại, nhựa) không bị tấn công hóa học bởi chất lỏng làm sạch đều thích hợp để làm sạch bằng sóng siêu âm. Vật liệu lý tưởng để làm sạch bằng siêu âm bao gồm các chi tiết điện tử nhỏ, dây cáp, thanh, dây điện và các vật dụng làm bằng thủy tinh, nhựa, nhôm hoặc gốm.

Làm sạch siêu âm không khử trùng các vật thể được làm sạch, vì các bào tử và vi rút sẽ vẫn còn trên các vật thể sau khi làm sạch. Trong các ứng dụng y tế, khử trùng thường theo sau làm sạch siêu âm như một công đoạn riêng biệt.

Tẩy rửa bằng sóng siêu âm trên máy rửa công nghiệp được sử dụng trong ngành sản xuất linh kiện ô tô, xe máy, in ấn, hàng hải, y tế, dược phẩm, mạ điện, linh kiện kỹ thuật và công nghiệp vũ khí.

Hạn chế của phương pháp làm sạch bằng sóng siêu âm

Làm sạch bằng siêu âm được sử dụng rộng rãi để loại bỏ cặn từ thông từ bảng mạch hàn. Tuy nhiên, một số linh kiện điện tử, đáng chú ý là các thiết bị MEMS như con quay hồi chuyển, gia tốc kế và micrô có thể bị hỏng hoặc bị phá hủy bởi các rung động cường độ cao mà chúng phải chịu trong quá trình vệ sinh.

CNCVina cung cấp các loại máy rửa siêu âm công nghiệp do CNCVina thiết kế và chế tạo cũng như máy rửa siêu âm, nguồn siêu âm, đầu dò, bể rửa…thương hiệu CREST từ Malaysia đem lại cho khách hàng nhiều lựa chọn với khả năng tẩy rửa nhanh, an toàn và kinh tế nhất.