Dispositivo de limpeza ultrassônica
Dispositivos de limpeza ultra-sônicos são freqüentemente usados para limpar componentes pequenos, complexos e finamente estruturados. Por exemplo, joalheiros , ourives , técnicos dentais , relojoeiros e oculistas usam banhos de limpeza ultrassônicos para limpar seus produtos. Na indústria médica, banhos ultrassônicos de alto desempenho são usados para reprocessar instrumentos cirúrgicos. Resíduos de sangue e tecido podem ser efetivamente removidos das articulações dos instrumentos. Além disso, o tempo de exposição necessário para as preparações desinfetantes é reduzido pelo ultrassom. Na indústria automotiva, os banhos ultrassônicos são usados para limpar carburadores, velas e bicos injetores.
Sistemas de limpeza ultrassônicos industriais maiores são usados para limpar peças brutas. B. usado para acabamento de superfície ( galvanoplastia ).
construção
O sistema consiste em uma cuba cheia de líquido, possivelmente aquecível, um ou mais transdutores ultrassônicos ou transdutores ultrassônicos e um gerador que fornece ao transdutor ou transdutores energia elétrica de alta frequência. Os transdutores de som podem ser colados diretamente na parte externa das paredes e sob o piso da banheira, mas apenas se a espessura do material da parede ou piso não for muito forte. Com este projeto, o ultrassom é então introduzido diretamente no líquido através das paredes e / ou piso. Outra variante são os chamados transdutores de imersão, que são pendurados no líquido ou presos a racks na bacia. Finalmente, existem transdutores de placa que são flangeados em uma abertura correspondente na parede da piscina.
Os dispositivos geralmente são feitos de aço inoxidável. A disposição e distribuição dos transdutores de som deve ser tal que seja criado um campo de som não estático e uniformemente forte. Alguns fabricantes, portanto, modulam a frequência para evitar ondas estacionárias . Uma função para desgaseificar o líquido de limpeza também não é incomum. A potência de saída do dispositivo é pulsada para permitir que quaisquer bolhas de gás subam à superfície. O pano de fundo para isso é a má formação de bolhas de cavitação na presença de bolhas de gás, pois estas absorveriam a energia. A potência sonora mínima necessária para um bom resultado de limpeza é de cerca de 35–40 W por litro de líquido de limpeza. Os geradores de som precisam de uma distância mínima de 1–2 cm para criar um campo de som homogêneo. O contato do usuário com um banho ultrassônico ativo leva a um ataque à estrutura celular e deve ser evitado.
tecnologia
Os sistemas de transdutores piezocerâmicos são usados para gerar as vibrações ultrassônicas . Estes são colados ao tanque oscilante e contêm um disco piezocerâmico que se expande ou se contrai quando uma tensão é aplicada. Um gerador de alta frequência é usado para gerar ultrassom, que converte a frequência da rede de 50 Hz a pelo menos 20 kHz. A frequência de ressonância de um sistema oscilante ultrassônico é definida pelo tamanho e não pode ser alterada após a fabricação.
Frequências
Freqüências de 20 kHz a 400 kHz são normalmente usadas . Baixas frequências em torno de 20 kHz produzem bolhas de diâmetro maior com poderosos picos de pressão, enquanto frequências mais altas em torno de 35 kHz são mais adequadas para limpeza intensiva e suave de superfícies. A frequência usual atualmente para partículas com diâmetro maior que 1 µm é de cerca de 200 kHz ("US"). A faixa de frequência acima de 400 kHz a 1–2 MHz também é referida na literatura especializada como megasônica (“MS”). Aqui, as partículas com um diâmetro inferior a 1 µm são removidas de forma ideal.
A frequência necessária é determinada pela menor abertura ou estrutura que pode ser limpa pelo som. O comprimento de onda na água deve ser inferior à metade do diâmetro da abertura. Caso contrário, o som não pode penetrar e a superfície seria lisa e fechada para o efeito sonoro.
usar
O uso de solventes , ácidos ou álcalis favorece significativamente o efeito de limpeza dos banhos ultrassônicos. Em particular, a tensão superficial da água deve ser reduzida com um agente de limpeza adequado para uma limpeza ultrassônica eficaz. Não são usados líquidos inflamáveis como agentes de limpeza, pois o ultrassom sempre introduz calor no líquido, o que pode levar à ignição do líquido do banho se a temperatura de ignição for ultrapassada .
Os banhos ultrassônicos também são usados na preparação de amostras para separar substâncias biológicas no laboratório analítico , ou seja, para fragmentá-las. Os banhos ultrassônicos são usados para romper as células ou para cortar o DNA .
Veja também
Links da web
- Christoph Drösser: Ultra limpo. In: O tempo . No. 16, 2002 (acessado em 2 de fevereiro de 2009).
Evidência individual
- ↑ Kathy Barker: Guia do laboratório Cold Spring Harbor para iniciantes. Elsevier, Munich 2006, ISBN 978-3-8274-1656-8 , página 34.