Anlagen zur Ultraschallreinigung von Teilen

Anwendung von Ultraschall

Ultraschall Wird zum Waschen von Teilen und Baugruppen verschiedener Geräte sowie zum Schweißen verschiedener Materialien verwendet. Mit Ultraschall werden Suspensionen, flüssige Aerosole und Emulsionen hergestellt. Um Emulsionen zu erhalten, werden beispielsweise ein Mischer-Emulgator UGS-10 und andere Geräte hergestellt. Methoden, die auf der Reflexion von Ultraschallwellen an der Grenzfläche zwischen zwei Medien basieren, werden in Geräten zur Hydrolokalisierung, Defekterkennung, medizinischen Diagnostik usw. eingesetzt.

Unter den anderen Fähigkeiten des Ultraschalls ist seine Fähigkeit zu erwähnen, harte, spröde Materialien auf eine bestimmte Größe zu verarbeiten. Insbesondere ist die Ultraschallbearbeitung sehr effektiv bei der Herstellung von Teilen und Löchern mit komplexen Formen in Produkten wie Glas, Keramik, Diamant, Germanium, Silizium usw., deren Bearbeitung mit anderen Methoden schwierig ist.

Der Einsatz von Ultraschall bei der Restaurierung verschlissener Teile verringert die Porosität des aufgetragenen Metalls und erhöht seine Festigkeit. Darüber hinaus wird der Verzug länglicher Schweißteile wie Motorkurbelwellen reduziert.

Ultraschallreinigung von Teilen

Die Ultraschallreinigung von Teilen oder Gegenständen wird vor der Reparatur, Montage, Lackierung, Verchromung und anderen Vorgängen eingesetzt. Sein Einsatz ist besonders effektiv für die Reinigung von Teilen mit komplexer Form und schwer zugänglichen Stellen in Form von schmalen Schlitzen, Schlitzen, kleinen Löchern usw.

Die Industrie produziert eine große Anzahl von Ultraschallreinigungsgeräten, die sich in Designmerkmalen, Kapazität und Leistung des Bades unterscheiden, zum Beispiel Transistor: UZU-0,25 mit einer Ausgangsleistung von 0,25 kW, UZG-10-1,6 mit einer Leistung von 1,6 kW usw., Thyristor UZG-2-4 mit einer Ausgangsleistung von 4 kW und UZG-1-10 / 22 mit einer Leistung von 10 kW. Die Betriebsfrequenz der Anlagen beträgt 18 und 22 kHz.

Das Ultraschallgerät UZU-0,25 ist für die Reinigung von Kleinteilen konzipiert. Es besteht aus einem Ultraschallgenerator und einem Ultraschallbad.

Technische Daten des Ultraschallgeräts UZU-0,25

• Netzfrequenz – 50 Hz

• Verbrauchter Strom aus dem Netzwerk – nicht mehr als 0,45 kVA

• Betriebsfrequenz – 18 kHz

• Ausgangsleistung: 0,25 kW

• Innenmaße der Arbeitswanne: 200 x 168 mm bei einer Tiefe von 158 mm

Auf der Frontplatte des Ultraschallgenerators befindet sich ein Schalter zum Einschalten des Generators und eine Lampe, die das Vorhandensein der Versorgungsspannung anzeigt.

An der Rückwand des Generatorchassis befinden sich: ein Sicherungshalter und zwei Anschlüsse, über die der Generator mit dem Ultraschallbad und dem Stromnetz verbunden wird, eine Klemme zur Erdung des Generators.

Im Boden des Ultraschallbades sind drei verpackte piezoelektrische Wandler montiert.Das Einzelwandlerpaket besteht aus zwei piezoelektrischen Platten aus TsTS-19-Material (Bleizirkonat-Titanat), zwei frequenzreduzierenden Pads und einem zentralen Edelstahlstab, dessen Kopf das strahlende Element des Wandlers ist.

Am Wannenkörper befinden sich: eine Armatur, ein Wasserhahngriff mit der Aufschrift „Abfluss“, eine Klemme zur Erdung der Wanne und ein Steckverbinder zum Anschluss an einen Generator.

Abbildung 1 zeigt den Schaltplan des Ultraschallgeräts UZU-0,25.

Reis. 1. Schematische Darstellung des Ultraschallgeräts UZU-0,25

Die erste Stufe ist Master-OszillatorBetrieb am Transistor VT1 gemäß einer Schaltung mit induktiver Rückkopplung und einem Schwingkreis.

Elektrische Schwingungen mit einer Ultraschallfrequenz von 18 kHz, die im Hauptoszillator entstehen, werden dem Eingang des leistungsstarken Vorverstärkers zugeführt.

Der Vorleistungsverstärker besteht aus zwei Stufen, von denen eine auf den Transistoren VT2, VT3 und die zweite auf den Transistoren VT4, VT5 aufgebaut ist. Beide Leistungsvorverstärkerstufen sind nach einer sequentiellen Gegentaktschaltung aufgebaut, die im Schaltmodus arbeitet. Die Schlüsselbetriebsart von Transistoren ermöglicht die Erzielung eines hohen Wirkungsgrades bei ausreichend hoher Leistung.

Grundschaltungen der Transistoren VT2, VT3. VT4, VT5 sind an separate, gegenüberliegende Wicklungen der Transformatoren TV1 und TV2 angeschlossen. Dies ermöglicht einen Push-Betrieb der Transistoren, also ein abwechselndes Schalten.

Die automatische Vorspannung dieser Transistoren wird durch die Widerstände R3–R6 und die Kondensatoren C6, C7 und C10, C11 gewährleistet, die im Hauptstromkreis jedes Transistors enthalten sind.

Die Erregerwechselspannung wird der Basis über die Kondensatoren C6, C7 und C10, C11 zugeführt, und der konstante Anteil des Basisstroms, der durch die Widerstände R3 – R6 fließt, erzeugt an ihnen einen Spannungsabfall, der ein zuverlässiges Schließen und Öffnen gewährleistet der Transistoren.

Die vierte Stufe ist der Leistungsverstärker. Es besteht aus drei Push-Pull-Zellen der Transistoren VT6 – VT11, die im Schaltmodus arbeiten. Die Spannung vom Vorverstärker wird jedem Transistor von einer separaten Wicklung des Transformators TV3 zugeführt, und in jeder Zelle sind diese Spannungen gegenphasig. Von den Transistorzellen wird die Wechselspannung an die drei Wicklungen des TV4-Transformators angelegt, wo die Leistung addiert wird.

Vom Ausgangstransformator wird die Spannung den piezoelektrischen Wandlern AA1, AA2 und AAZ zugeführt.

Da die Transistoren im Schaltmodus arbeiten, ist die Ausgangsspannung, die Oberschwingungen enthält, eine Rechteckwelle. Um die erste Harmonische der Spannung der Wandler zu isolieren, ist die Spule L in Reihe mit den Wandlern an die Ausgangswicklung des Transformators TV4 geschaltet, dessen Induktivität so berechnet ist, dass sie mit der Eigenkapazität der Wandler übereinstimmt bildet einen auf die 1. Harmonische der Spannung abgestimmten Schwingkreis. Dadurch ist es möglich, eine sinusförmige Spannung in der Last zu erhalten, ohne den energiegünstigen Modus der Transistoren zu ändern.

Die Anlage wird mit Wechselstrom mit einer Spannung von 220 V und einer Frequenz von 50 Hz über einen Leistungstransformator TV5 betrieben, der über eine Primärwicklung und drei Sekundärwicklungen verfügt, von denen eine zur Stromversorgung des Hauptgenerators und die anderen beiden dienen um die anderen Stufen anzutreiben.

Der Hauptgenerator wird von einem entsprechend aufgebauten Gleichrichter gespeist Zweischleifenschaltung mit Nullpunkt (Dioden VD1 und VD2).

Die Stromversorgung der Vorverstärkerstufen erfolgt durch einen in Brückenschaltung aufgebauten Gleichrichter (Dioden VD3 — VD6). Die zweite Brückenschaltung der Dioden VD7 – VD10 versorgt den Leistungsverstärker mit Strom.

Abhängig von der Art der Verschmutzung und den Materialien sollte ein Reinigungsmedium ausgewählt werden. Wenn kein Trinatriumphosphat verfügbar ist, kann Soda zum Reinigen von Stahlteilen verwendet werden.

Die Reinigungszeit im Ultraschallbad variiert zwischen 0,5 und 3 Minuten. Die maximal zulässige Temperatur des Reinigungsmediums beträgt 90 °C.

Vor dem Wechseln der Waschflüssigkeit muss der Generator ausgeschaltet werden, um zu verhindern, dass die Konverter ohne Flüssigkeit in der Wanne arbeiten.

Die Reinigung von Teilen im Ultraschallbad erfolgt in folgender Reihenfolge: Der Netzschalter wird auf die Position „Aus“ gestellt, das Ablassventil des Bades wird auf die Position „Geschlossen“ gestellt, das Reinigungsmedium wird in das Bad gegossen Ultraschallbad auf eine Höhe von 120 – 130 mm, der Stecker des Netzkabels wird in eine 220-V-Steckdose gesteckt.

Testen der Installation: Drehen Sie den Schalter auf die Position „Ein“, bis die Signallampe aufleuchtet und das Arbeitsgeräusch einer kavitierenden Flüssigkeit zu hören ist. Das Auftreten von Kavitation kann auch anhand der Bildung kleinster beweglicher Blasen an der Badsonde beurteilt werden .

Nachdem Sie die Anlage getestet haben, trennen Sie sie vom Stromnetz, laden Sie die kontaminierten Teile in das Bad und beginnen Sie mit der Behandlung.