آماده سازی شیمیایی سطحی از نگاه متال فینیشینگ 2011
التراسونیک یک روش کاربردی
تمیز کاری التراسونیک، اعمال امواج صوتی با فرکانس بالا( 80-20 کیلو هرتز) به مایع می باشد. که عمل انجام شده حفره زایی نامیده میشود. تخلخل توسط مناطق فشار بالا و پایین تولید شده در محلول در هنگام عبور امواج صوتی ایجاد می شود. در مناطق کم فشار بخارهای میکروسکوپی حبابی شکل می گیرند. در این مناطق هنگام عبور موج صوتی بعدی فشار سریعا بالا می رود و انفجار شدید حباب های ریز انرژی را آزاد می کند که باعث تمیز شدن سطح می شود.
مبدل
این دستگاه انرژی امواج امواج الکتریکی فرکانس بالا را به حرکت مکانیکی تبدیل می کند. مبدل جسمی است که در فرکانس تشدید خود در نوسان است. دو نوع کلی مغناطیسی و پیزو الکتریک در آنها وجود دارد، مبدل های مغناطیسی فلزی اند و معمولا از صفحه های ورقی نیکل و نوعی آلیاژ نقره لحیم شده تشکیل شده اند. مبدل های پیزو الکتریک متشکل از کریستال هایی انسان ساز هستند و به روش های مختلفی نصب شده اند که اغلب به اتصال های اپوکسی مرسوم اند.
ژنراتور
ژنراتور خطوط قدرت فرکانس پایین 50 تا 60 سیکل بر ثانیه را به فرکانس بالا 20 تا 80 khz تبدیل می کند تا با فرکانس تشدید شده تطبیق پیدا کند. ژنراتور ها برای تحریک کردن مبدل هایی که اغلب دارای تنظیم خودکار یا کنترل فرکانس برای جبران نوسانات در فرکانس تشدید شده در مبدل های کریستال ها طراحی شده است. معمولا ژنراتورهای مغناطیسی تنظیم کننده خودکار ندارند زیرا فرکانس تشدید شده ی مبدل های مغناطیسی پایدارتر است.
کاربرد های امواج التراسونیک برای تمیز کردن
به طور عمومی این امواج وقتی که تمیز کاری دقیق در قطعات پیچیده استفاده می شود. این روش این توانایی را برای تمیز کردن شکاف های باریک و سوراخ های ریزی که به آسانی توسط ماشین اسپری و روش های دیگر تمیز کردن در دسترس نمی باشد را دارد. امواج فراصوت کاندیدای خوبی برای خاک های سخت مانند ترکیبات سنبه و پخته در کربن برای همین می باشد. به عبارت دیگر در قطعه های پیچیده تر و آلودگی های سرسخت تر تمایل به استفاده از امواج التراسونیک بیشتر میشود.
فاکتور های زیاد دیگری وجود دارد که در معادله فرآیند تمیز کردن شرکت می کند مثل نوع خاک،محدودیت های شیمیایی،دما،زمان سیکل و … .که تلاش ما برای نشان دادن تاثیر این پارامترها در فرآیند تمیز کردن التراسونیک می باشد.
در عملکرد تمیز کردن سه نوع انرژی وجود دارد :
1-انرژی حرارتی 2- انرژی شیمیایی 3- انرژی مکانیکی
که نتیچه عملکرد تمیز کردن به تعادل و ارتباط این سه انرژی بستگی دارد. پارامتر چهارم زمان می باشد که افزایش آن بر سه نوع انرژی تاثیر گذار می باشد.
التراسونیک فقط نوعی از انرژی مکانیکی می باشد که فقط یکی از عوامل موفقیت معادله حالت در فرآیند تمیز کردن می باشد. شکلهای دیگری از انرژی مکانیکی که در تمیز کردن استفاده می شود مانند غوطه وری ساده،اسپری، توربولیشن، همزدن و چرخش یک بخش می باشد. انتخاب نوع انرژی مکانیکی تا حد زیادی به ارتیاط گرمای آزاد شده و ترکیبات شیمیایی استفاده شده در فرآیند بستگی دارد. چندین بار شرکتها فقط جنبه های شیمیایی را هنگام کاهش بخار با محلول های شیمیایی تجاری دیگر بررسی کردند.یک روش موفقیت آمیز تمام پارامترها را بررسی می کند که بیشترین سرمایه گذاری را می خواهد.
التراسونیک نه یک نیروی جادویی است و نه آن که برای هر کاربردی مناسب باشد،بلکه فقط شکل دیگری از انرژی مکانیکی است که برای تقویت فرآیند های شیمیایی می باشد.
انرژی حرارتی:
1- به عنوان یک کاتالیست برای تقویت انرژی شیمیایی 2- بالا بردن سطح انرژی در هر نوع فرآیند 3- می تواند به عنوان آلاینده باشد مخصوصا در کاربرد التراسونیک به شرط اینکه روی انرژی شیمیایی یا مکانیکی اثر بگذارد.
انرژی شیمیایی:
1-فراهم کردن روشی برای شکستن پیوند های مولکولی 2- در درجه اول عمل کننده به عنوان یک آلاینده 3- فراهم کردن خواص هایی برای انجام دادن کارها مانند چربی زدایی، جمع آوری کردن ، فسفاته کردن و… 4- می تواند قطبی یا غیر قطبی باشد.
