دستگاه شستشوی التراسونیک جهت شسشتوی دقیق، عمیق و تخصصی نمونه ها مورد استفاده قرار می گیرد . این دستگاه با استفاده از امواج با فرکانس بالا آلودگی را از روی سطوح تمیز می کند. امواج استفاده شده در دستگاه شستشوی التراسونیک دارای فرکانس بالا معمولاً 20 تا 400 کیلوهرتز است. 

  

دسته‌بندی دستگاه‌های شستشوی التراسونیک

 دسته بندی دستگاه های شستشوی التراسونیک شرکت نیوساد سازه بر اساس اندازه و کاربرد می باشد. هر دو دسته بندی دارای ویژگی‌ها و شرایط خاص خود است که در ادامه معرفی شده اند:
۱. دستگاه‌های شستشوی التراسونیک براساس اندازه 
– دستگاه شستشوی التراسونیک کوچک یا اصطلاحا دستگاه شستشوی التراسونیک رومیزی

-دستگاه شستشوی التراسونیک صنعتی

• شستشوی التراسونیک تک مرحله ای شستشوی التراسونیک دو مرحله ای
• شستشوی التراسونیک چند مرحله ای
• شستشوی التراسونیک رباتیک
• شستشوی التراسونیک با PCE و TCE

 ۲. دسته بندی بر اساس کاربردهای خاص
   – دستگاه‌ شستشوی التراسونیک نیروگاهی: تمیز کردن توربین 
   – دستگاه‌ شستشوی التراسونیک قطعات پزشکی:  شستشوی ابزار پزشکی مانند اتصالات خاص جراحی، ایمپلنت، مته ها و غیره

   – دستگاه‌ شستشوی التراسونیک قطعات خودرو: برای شستشوی قطعاتی مانند پمپ هیدرولیک فرمان استفاده می‌شوند.
   –دستگاه شستشوی التراسونیک لوازم خانگی: شستشوی  قاشق و چنگال، لوله جاروبرقی 
   – دستگاه شستشوی طلا و جواهر: شستشوی التراسونیک طلا، جواهر و ساعت
    –دستگاه شستشوی التراسونیک صنایع نفت، گاز و پتروشیمی: برای شستشوی قطعاتی مانند فیلتر های پتروشیمی استفاده می شود. دستگاه شستشوی التراسونیک صنایع نفت، گاز و پتروشیمی شرکت نیوساد سازه درسه مدل ساخته شده که در زیر عنوان شده و در مقالات قبل بطور کامل توضیح داده شده است.

• دستگاه شستشوی التراسونیک مدل NS1 2545 150×80×8
• دستگاه شستشوی التراسونیک مدل NS3 150×80×80 
• دستگاه شستشوی التراسونیک مدل  NS3 100x50x50 بافر دار

   – دستگاه‌ شستشوی التراسونیک قطعات الکترونیکی: برای شستشوی برد مناسب استفاده می شود.

 معرفی اجزای دستگاه شستشوی اولتراسونیک

1. مخزن
2. باکس التراسونیک
3. ژنراتور التراسونیک
4. تابلو برق
5. سبدشستشو

موارد ایمنی جهت راه اندازی دستگاه شستشوی التراسونیک

دستگاه حتما تراز باشد.
سیم ارت دستگاه وصل باشد. بهتر است از دو نقطه از دستگاه به ارت وصل باشد.
دستگاه بدون آب هرگز روشن نشود.
دستگاه با آب حمل نشود.
دمای دستگاه بالاتر از 80 درجه برای دستگاه مضر است و سعی کنید حداکثر 60 درجه باشد.
در جابجایی دستگاه مواظب باشید ضربه به دستگاه نخورد چون ممکن است پیزوالکتریک ها بشکند.
بهتر است قدرت ژنراتورهای التراسونیک بیشتر از 80 درصد نباشد.
پمپ فیلتر را در هنگام روشن بودن التراسونیک روشن نکنید چون ممکن است عملکرد التراسونیک را ضعیف کند.
بعد از هر تخلیه هوا گیری صافی را فراموش نکنید و اگر پمپ ها خوب کار نکردند آنها را نیز هوا گیری کنید
همیشه باید آب به ورودی شیر برقی متصل باشد در غیر اینصورت نشتی به بیرون خواهد داشت. اگر امکانش نیست یک شیر یک طرفه متصل کنید.
اگر مخزن استیل 316 باشد از اسید نیتریک استفاده نکنید.
نمونه هارا داخل سبد مخصوص قرار دهید و از گذاشتن نمونه کف مخزن دستگاه اجتناب کنید.
استفاده از عینک ایمنی، روپوش و دستکش هنگام استفاده دستگاه شستشوی التراسونیک توصیه می شود.

 مراحل استفاده از دستگاه شستشوی اولتراسونیک 

1- انتخاب محلول شسشوی التراسونیک مناسب

اولین مرحله در شستشوی التراسونیک انتخاب محلول شستشو بر اساس جنس، نوع و میزان آلودگی نمونه می باشد. بعضی از قطعات به محلول شستشوی خاص نیاز دارند. در هر صورت محلول شستشوی استفاده شده در دستگاه شستشوی التراسونیک باید توسط سازنده دستگاه تایید شده باشد. محلول شستشوی مناسب بهترین نتیجه را در شستشو فراهم می کند همچنین کمترین آسیب را به نمونه و دستگاه وارد می کند. شرکت نیوساد سازه برای هر دستگاه الزامات استفاده از محول شستشو را همراه راهنمای کارکرد دستگاه به مشتری تحویل می دهد. بطور مثال الزامات استفاده در دستگاه شسشوی التراسونیک مدل NS3  150×80×80 شرکت نیو ساد سازه در ادامه مشخص شده است :
• برای هر جنس قطعه و نوع آلودگی باید مواد شوینده خاص آن خریداری شود.
• این دستگاه برای زنگ بری قطعات طراحی نشده است و فقط زنگ سطحی در حد آب زنگ را از بین می برد.
• در این دستگاه مواد شوینده اسیدی حتی المقدور استفاده نکنید و در صورت نیاز از اسیدهای خوراکی مانند سرکه استفاده کنید و بلافاصله بعد از شستشو تخلیه کنید. چون جنس مخزن از استیل 316 است از اسید نیتریک استفاده نکنید.

 2- تنظیم دستگاه 

تراز کردن: دستگاه باید بدون آب تراز شود.

اتصالات: شیلنگ های ورودی 3/4in و خروجی 5 اینچ وصل شود. شیرهای تخلیه بسته شود.

روشن کردن دستگاه شستشوی اولتراسونیک:

• وصل کردن برق دستگاه ترجیحا این کار به وسیله تکنسین برق انجام شود. همچنین سیم ارت دستگاه وصل شود. 
• صبر کنید تانک اولتراسونیک تا نزدیک ارتفاع سرریز از آب پر شود. مایع یا پودر شوینده اولتراسونیک با نسبت معین به آب اضافه گردد.
• اگر پمپ ها خوب کار نکنند آنها را نیز هواگیری کنید.
• کلید اصلی دستگاه را در حالت روشن بگذارید.
• هیتر را روشن کرده و آن را تنظیم کنید.
• توان ژنراتورها را روی 80% قرار دهید. بعدا می توانید برای قطعات مختلف توان را کم کنید.

 3- قرار دادن نمونه 

 قطعات را درون سبد شستشوی اولتراسونیک قرار داده و سبد را درون دستگاه قرار دهید.

قطعاتی را که بدون سبد می خواهید بشوید باید از سطح باکس های التراسونیک 5 سانتی متر فاصله داشته باشد. مواظب باشید سبد به باکس نخورد

از برخورد سبد با دیواره تانک ها خصوصا دیواره باکس های التراسونیک جدا خودداری کنید  

توجه شود قطعاتی که درون سبد شستشو قرار می­گیرند باید از یکدیگر کمی فاصله داشته باشند همچنین این قطعات باید از کف و سطح آزاد باکس ها نیز فاصله حداقل 5 سانتیمتر داشته باشند.

قطعاتی که گریس و چربی زیاد دارند بهتر است ابتدا به صورت دستی چربی های آنها گرفته شود.

توجه شود زمان شستشو برای قطعات مختلف و بسته به نوع کثیفی متفاوت می­باشد. اما برای قطعات معمول با سطح چرب کم، زمان شستشو 5 دقیقه می­باشد.  

 4- گاز زدایی التراسونیک

بعد از هر نوبت تعویض آب دستگاه و قبل از شستشو اولین سبد قطعات، ژنراتور اولتراسونیک باید به مدت 20 دقیقه روشن بماند. (حالت Degassing یا گاززدایی از مایع، برای شستشوی بهتر قطعات) قابل ذکر است که این مرحله باید بعد از هربار وارد نمودن آب تمیز به درون مخزن یا زمان­ هایی که چند ساعت از دستگاه استفاده نمی­شود صورت گیرد. لذا هنگامی که شستشو پیوسته انجام می­ شود، یک بار گاززدایی در ابتدای کار کافی می ­باشد.

5- شروع عملیات

  دستگاه رو روشن کنید و زمان تعیین شده رو صبر کنید تا امواج التراسونیک کثیفی‌ها رو از سطح اشیا بردارند.

 6- اتمام شستشو

 بعد از اتمام زمان شستشو، نمونه را از دستگاه خارج کرده سپس آنرا چک کرده تا از پاک شدن هر گونه آلودگی از سطح ان مطمعن شوید

اثر پیزو الکتریک

اثر فشاربرقی یا پیزوالکتریسیته (Piezoelectricity) در سال 1880 توسط دو برادر و دانشمند فرانسوی، «ژاک کوری» (Jacques Curie) و «پیر کوری» (Pierre Curie) کشف شد. آن‌ها برای نخستین بار دریافتند که فشار وارد شده به کوارتز یا حتی برخی از بلورهای خاص باعث ایجاد بار الکتریکی در آن ماده خاص می‌‌شود. این پدیده عجیب و علمی بعدها به عنوان «اثر پیزوالکتریک» (Piezoelectric Effect) شناخته شد.

برادران کوری بلافاصله اثر پیزوالکتریک معکوس را نیز کشف کردند. آن‌ها پی بردند که اِعمال میدان الکتریکی به سطوح بلور منجر به تغییر شکل و بی‌‌نظمی سطح آن می‌‌شود. این پدیده که برعکس اثر پیزوالکتریک مستقیم است، اثر پیزوالکتریک معکوس نامیده می‌‌شود.
پیزوالکتریک از واژه‌‌های یونانیِ پیزو (Piezo) به معنای فشردن و الکتریک (Electric) به معنی کهربا یا برق (منبعی از بار الکتریکی) گرفته شده است.

اصول پایه پیزوموتور سرامیکی در حدود 100 سال است که شناخته شده، اما با این حال دهه ها طول کشید تا از یک ایده به یک محصول صنعتی قابل اطمینان تبدیل شود. درست همانند موتورهای الکترومغناطیس، انواع مختلفی از آن ایجاد و مورد آزمایش قرار گرفت. امروزه می‌توان گفت که پیزوموتورها به عنوان عضو اصلی المان‌های حرکتی در مصارف تجاری و صنعتی تبدیل گشته‌اند. دلیل اینکه در مقایسه با موتورهای الکتریکی سنتی زمان بیشتری برای پیزوموتورها طول کشید تا بدین نقطه برسند را می‌توان در دقت مورد نیاز قطعات مکانیکی و همچنین در پیچیدگی درایوهای الکترونیک جست که آن هم تنها با وفور تراشه‌های دیجیتال قدرتمند با قیمت‌های منطقی ممکن شد.

همه پیزوموتورها حرکت را بر اساس تغییرشکل‌های کوچک یک ماده پیزوسرامیک که توسط تغییر در میدان الکتریکی اعمالی به آن ایجاد شده است، تولید می‌کنند. تعدادی اصول خطی و دورانی بر اساس حرکات نوسانی فرکانس کم یا بالا وجود دارد. اساسا، پیزوموتورها را می‌توان به سه دسته عمده تقسیم‌بندی کرد:
موتورهای رزونانس (درایورهای اولتراسونیک)،
درایوهای گام پیزو (piezo-walk).
موتورهای اینرسی (stick-slip principal)،

موتورهای اولتراسونیک

موتورهای اولتراسونیک حرکت را بر اساس رفتار رزونانس در یک عملگر پیزوسرامیک تولید می‌کنند. حرکت از عملگر به قطعه‌ای که باید حرکت داده شود بصورت جزءهای نانومتری، اما با فرکانس بالا، منتقل می‌گردد که منجر به حرکت روان و پیوسته می‌شود.

دستگاه‌های موقعیت‌سنج دقیق بر پایه موتورهای اولتراسونیک می‌توانند بسیار جمع و جور باشند و امکان رفتار step/settle بسیار سریع را فراهم کنند. سرعت‌های خطی و دورانی بالا قابل دسترسی است.
– سرعت: زیاد، صدها میلیمتر بر ثانیه و درجه بر ثانیه
– نیروها: متوسط، 3 تا 20 نیوتن
– دقت: زیر میکرومتر تا نانومتر
– اندازه: فشرده
– خود قفلی، پایداری طولانی مدت عالی

موتورهای PiezoWalk

این موتورها با حرکت هماهنگ چندین عنصر پیزو (پا) که در جهات طولی و رفت و برگشت عمل می‌کنند، کار می‌کنند. این عناصر می‌توانند برای حرکت خطی به یک میله و برای حرکت دورانی به یک دیسک فشرده شوند. در حال حاضر، مکانیزم‌های موجود سفتی و نیروی نگهداری فوق‌العادهای ارائه می‌دهند.
– سرعت: کم تا متوسط، 1 تا 60 میلیمتر بر ثانیه و 360 تا 1000 درجه بر ثانیه
– نیروها: متوسط تا بسیار زیاد، 10 نیوتن تا 600 نیوتن
– دقت: نانومتر تا پیکومتر
– اندازه: فشرده تا متوسط
– خود قفلی، پایداری طولانی مدت عالی

این موتورها از اثر stick-slip، یک تناوب سیکلی از اصطکاک استاتیک و لغزشی، استفاده می‌کنند. این موتورها در انواع مختلفی وجود دارند: درایوهای خطی (درایو مستقیم)، درایوهای مستقیم مماسی (خطی و دورانی)، و درایوهای پیچی نوع جغجغه‌ای. این موتورها دقت بالا و پایداری طولانی مدت عالی با قابلیت‌های خود قفلی ارائه می‌دهند. اصول حرکت آن بر پایه یک سیگنال شبه دنده اره‌ای با فاز انبساط آرام و فاز فشردگی سریع میب‌اشد. زمانی که عنصر پیزو به بیشینه انبساط خود می‌رسد، یک فاز فشردگی بسیار کوتاهتر به دنبال آن می‌آید، سریعتر از آن که مکانیزم متحرک بتواند آن را به دلیل اینرسی خود دنبال کند.

– سرعت: کم تا متوسط، تا 10 میلیمتر بر ثانیه و 10 تا 70 درجه بر ثانیه
– نیروها: کم، 1 تا 20 نیوتن
– دقت: نانومتر
– اندازه: مینیاتوری
– خود قفلی، پایداری طولانی مدت عالی

 

Read More