Ультразвуковая мойка своими руками

Тонкости процесса изготовления ультразвуковой ванны

Использование ультразвука привело ко многим открытиям. Например, в последнее время очень большое распространение получили ультразвуковые ванны. Они используются для очистки разных деталей, механизмов и даже украшений. На сегодняшний день их можно не только купить, но и сделать своими руками, если знать все правила монтажа.

Особенности

Ультразвуковая ванна представляет собой емкость, в которой можно очищать разные предметы при помощи ультразвуковых волн. Несмотря на то что это довольно сложный механизм, внешне конструкция выглядит очень просто. Она состоит из емкости, специального генератора, который отвечает за преобразование энергии и трансформатора.

Существуют более простые модели, и более сложные, которые помогают справляться с самыми трудными задачами. Емкость прибора варьируется от одного до тридцати литров. Конструкцию дополняет излучатель, который работает в диапазоне до сорока герц. Он находится под самым дном емкости, а управление происходит с помощью электроники.

Как понятно из названия, работает данный прибор за счет ультразвуковых волн. В ванну наливается жидкость, которая под действием генератора заполняется пузырьками. Высокое давление в емкости приводит к тому, что все эти пузырьки лопаются. Именно за счет этого и происходит очищение вещей, погруженных в емкость. Процесс чистки пузырьками называется кавитацией. Чистка может занять от нескольких минут до нескольких часов.

Нетрудно догадаться, что ультразвуковая ванна имеет много преимуществ:

• с ее помощью производится эффективная борьба с коррозией;
• обработка загрязненного предмета занимает очень мало времени;
• для удаления ржавчины не нужно прикладывать физических усилий;
• с помощью ультразвука можно очистить предметы, не оцарапав их;
• в таких ваннах делают не только промывку, но и полировку предметов.

Назначение

Ультразвуковая ванна предназначена для очистки разных предметов от загрязнения в труднодоступных местах. Это могут быть некоторые элементы в стиральных машинках, или, например, драгоценные украшения. Она применяется во многих сферах производства.

• Медицина. Такую ванну очень часто используют для того, чтобы стерилизовать хирургические инструменты. Применяют и в стоматологии, и даже в гинекологии. Также очищают некоторые элементы в оптических приборах, которые могут быть подвержены коррозии. Самым безопасным способом их очистки считается именно ультразвуковая ванна.

• Ювелирное производство. Мелкие производители часто пользуются конструкцией, сделанной своими руками. Большим спросом пользуется услуга очищения драгоценностей, которые потеряли свой внешний вид. Так, налет на серебре или золоте можно удалить буквально за двадцать или тридцать минут. При этом металлические изделия будут выглядеть как новые.

• Оргтехника. В типографиях такой вариант используют для очищения печатных головок. Также его применяют для удаления загрязнений в принтерах и плоттерах. Это позволяет намного продлить срок их службы.

• Автосервис. Работники автосервиса часто используют такой вариант чистки для промывки разных запчастей. Наиболее распространенным является очищение форсунок. Этот механизм представляет собой обычный клапан, с его помощью дозируется подача топлива. Загрязнения с форсунки крайне трудно удалить, но ультразвуковая ванна справится с этой задачей быстро, не повредив деталь при этом.

• Телефоны. Даже телефону, который попал в воду, можно дать вторую жизнь. Для этого в сервисных центрах используют совсем небольшие ванночки. Мастера снимают все детали, для которых соприкосновение с водой может быть опасным, и опускают плату прямо в ванночку.

Затем заливают содержимое специальным раствором, выбирают нужную частоту и включают на некоторое время прибор. После такой процедуры телефон будет работать не хуже, чем до этого.

• Промышленные предприятия. Очень часто ультразвуковое очищение применяют в машиностроении. С его помощью удаляют загрязнения с габаритных деталей и инструментов. На таких предприятиях ванны имеют большие размеры, и очистка может длиться несколько часов подряд.

Также любое металлическое изделие можно не только очистить, но и спасти от старения. Достаточно только опустить его на несколько минут в ванну. В домашних условиях тоже можно почистить разные бытовые приборы и дать им вторую жизнь. Но не у каждого человека такая ванна имеется в наличии, да и покупать ее не каждый захочет. Поэтому многие задумываются о том, как сделать ее самим.

Как сделать своими руками?

Многие мастера изготавливают такие ванночки в домашних условиях своими руками. Схема создания достаточно проста, для изготовления конструкции необходимо лишь уметь пользоваться паяльником. С его помощью изготавливается специальная плата, то есть центр всего прибора.

Чтобы самому собрать такую конструкцию, понадобятся следующие детали.

1. Металлическая основа. Это может быть любая подходящая емкость, например, тазик или кастрюля. Для домашнего использования хватит емкости в один литр.
2. Керамический сосуд. Это основа ультразвуковой ванны, она должна быть качественной и без повреждений.
3. Насос. Он используется для подачи очищающего раствора в ультразвуковую ванну.
4. Трансформатор. Качественный импульсный трансформатор используется для того, чтобы постоянно поддерживать в емкости должный уровень напряжения.
5. Магниты. Понадобится от четырех до пяти магнитов. Можно использовать как старые, так и новые изделия. Приобрести их можно в любом магазине хоз. товаров.
6. Катушка с ферритовым стержнем.
7. Небольшой кусок пластиковой трубы (примерно два сантиметра). Через нее происходит подача жидкости, которая используется в процессе очищения.
8. Клей. Для креплений используется специальный эпоксидный клей.

Когда все детали заготовлены, можно приступать к изготовлению самодельной ультразвуковой ванночки.

• Первое, что необходимо сделать – это намотать на трубу из пластмассы катушку так, чтобы ферритовый стержень свободно свисал. Сильная фиксация ему не нужна. Затем на конец стержня прикрепляется магнит. Сооруженная конструкция называется излучателем.
• Далее, на дне небольшого сосуда из фарфора или керамики делаются отверстия. Они необходимы для того, чтобы можно было вставить заранее изготовленный излучатель. Затем этот сосуд нужно зафиксировать в приготовленной емкости. После этого прикрепляются трубы, которые и подают жидкость, а также служат для ее слива.

Чтобы волны ультразвука проходили прямо в емкость, нужно прикрепить эпоксидным клеем сам излучатель строго по центру.

• Для хорошей зарядки нужен импульсный генератор. Его можно взять из уже непригодного телевизора, подойдет и старый компьютер.
• После того как конструкция будет полностью собрана, нужно сделать пробный запуск. Однако перед этим необходимо еще раз тщательно все проверить и осмотреть.
• Обязательно нужно проверить наличие жидкости. Ведь ее отсутствие может привести к тому, что стержень будет разорван на кусочки. Также нужно помнить, что предметы, находящиеся внутри конструкции, нельзя трогать руками в процессе работы.

Протестировать готовую конструкцию можно при помощи обычной фольги. Для этого ее нужно опустить в готовый раствор и включить прибор. Если все сделано правильно, то фольга должна полностью раствориться в одно мгновение.

Правила использования

Прежде чем очистить необходимый предмет, нужно ознакомиться с правилами эксплуатации прибора.

1. В резервуар из нержавеющей стали необходимо залить жидкость для очистки. Выбор этой самой жидкости зависит от того, с каким типом загрязнения приходится работать.
2. Положить предмет для очистки в готовый раствор. Жидкость должна покрыть его полностью. Очень важно, чтобы емкость была заполнена не менее, чем на две трети объема.
3. Подключить ультразвуковую конструкцию.
4. Проверить, появились пузырьки или нет. Если да, значит, прибор работает.
5. Время нахождения предмета в ванне варьируется от нескольких минут до нескольких часов. Это зависит от степени его загрязненности.
6. По окончании процедуры очистки нужно вытащить предмет из ванны.
7. Затем отключить прибор от сети и обязательно слить воду.
8. Последний этап – это просушка ультразвуковой ванны.

Чем лучше ухаживать за такой конструкцией, тем дольше она прослужит. Ведь ремонт ее очень хлопотное дело, к тому же не всегда эффективное.

Покупая ультразвуковую ванну, необходимо определиться, как она будет использоваться. Ведь от этого зависит объем емкости и, соответственно, цена конструкции. Очень дорогие модели, которые используются для очистки крупных предметов или деталей, могут дополнительно иметь сенсорное управление или усовершенствованную автоматику.

Также существуют и конструкции, которые имеют таймер. Это позволяет контролировать время очистки. Но такие модели нужны далеко не всем и простым пользователям обычно хватает ванночки небольших размеров без каких-либо дополнительных модификаций.

Первое, что нужно сделать перед использованием ультразвуковой ванны – внимательно прочитать инструкцию. Важно знать, что для очищения предмета от загрязнения можно использовать разные растворы. Это может быть как обычная вода, так и спирт или даже покупные растворители. Все зависит от того, что нужно очистить. Это может быть испачканная жиром поверхность или ржавый предмет.

Очищающую жидкость для ультразвуковой ванны вполне можно приготовить своими руками. Существуют разные виды растворов.

• Спиртовой. Чаще всего используется для очистки микросхем. Он предотвращает замыкание и справляется с теми случаями, где очистка водой невозможна. По цене он один из наиболее доступных, а результат использования не разочаровывает.
• Бензин. Используется крайне редко, так как он очень взрывоопасен. Когда начинает работу излучатель, аппарат сильно нагревается, пары бензина скапливаются возле него, это может привести к взрыву. Такой очиститель применяется для обработки загрязненных автомобильных деталей. Но если есть возможность использовать другие растворы, то лучше выбрать именно их. Для этого подойдут и порошковые составы, и смеси из любых моющих средств.
• Дистиллированная вода. Такой вариант используется для щадящей обработки вещей. Но если изделие слишком загрязнено, то можно добавить в воду химические средства. Например, очищая золотые или серебряные предметы, а также любую оптику, можно добавить в раствор десять процентов нашатырного спирта или обычного средства для мытья окон.

Включая ванну, можно услышать жужжащий звук. Этому способствует появление на поверхности большого количества пузырьков. Так что в характерном звуке нет ничего плохого.

Рекомендуется использовать для погружения предмета в раствор специальные контейнеры или корзины. Это даст некоторую защиту емкости. Нельзя руками лезть в емкость, когда работает ванна. Обязательно нужно пользоваться резиновыми перчатками для безопасности. Также не нужно включать пустое, то есть без жидкости, устройство. Ванна может сгореть.

Самодельные конструкции нужно проверять с особой тщательностью. Если ванна покупная, то лучше приобрести конструкцию, имеющую глубокую чашу, чем широкую и неглубокую. При покупке нужно обязательно проверить прибор на исправность.

Изучив все тонкости устройства ультразвуковой ванны, можно с уверенностью сказать, что сделать ее своими руками не так уж и трудно. И тогда даже в домашних условиях можно очистить любой загрязненный предмет, требующий этого. А если сделать конструкцию своими руками не удастся, то всегда можно заказать готовое изделие высокого качества из предложенного современными производителями ассортимента.

О том. как работает ультразвуковая ванна, смотрите в следующем видео.

Процесс изготовления ультразвуковой ванны

Человека в современной жизни окружают многочисленные помощники – бытовая техника, электрические приборы, предметы повседневного пользования. Они намного упрощают действительность и делают ее более комфортной. К сожалению, все эти вещи со временем загрязняются и требуют тщательной чистки, чтобы продлить срок эксплуатации.

Стоит отметить, что научно-технический прогресс не стоит на месте, и вносит свои коррективы в повседневность. Всего несколько десятилетий назад некоторая техника применялась только на производстве, в области промышленности, сегодня – она у нас дома. И это – не фантастика, а реальность. Примером тому служит ультразвуковая ванна, которая стремительно завоевывает популярность у населения.

Особенности

Конструкции ультразвуковых ванн содержат:

1. излучатель;
2. нагревательный элемент;
3. генератор частот;
4. блок управления.

Излучатель, преображающий электрические колебания тока в механические, является основным механизмом устройства. Видоизмененные колебания, попав в чистящий раствор, воздействуют на очищаемые предметы через стенки емкости. Нагревательный элемент – структурный компонент, поддерживающий постоянную температуру жидкости. Источником вибрации выступает генератор частот. Все параметры установленных режимов и временных отрезков очистки контролируются блоком управления.

Благодаря своим особенностям, ультразвуковая ванна привнесет в вашу жизнь немало приятных моментов:

1. с ее помощью можно очистить самые труднодоступные места изделий;
2. действие ультразвука извлечет сор из мельчайших трещин и щелей;
3. после обработки загрязненных предметов данным приспособлением, вы не обнаружите ни единого механического повреждения;
4. вы намного сэкономите свое время;
5. вам не придется соприкасаться с загрязненной поверхностью, лишь положите деталь в ванну и включите устройство;
6. используя чистку таким методом, вы не рискуете испортить само изделие, что не всегда гарантируется при механическом воздействии на него;
7. прямые контакты с химическими веществами минимальны;
8. ваше здоровье в безопасности.

Назначение

Сфера применения ультразвуковой ванны постоянно расширяется как на предприятиях, где подобные агрегаты используются для очистки крупногабаритных инструментов и деталей, так и в быту. И если на промышленных заводах и фабриках данная технология применяется достаточно долгое время, то в домашних условиях с этим процессом познакомились не так давно, но с каждым днем он привлекает все более заслуженное внимание. Такие устройства широко задействованы в различных сферах.

• В современной медицине ультразвуковые ванночки используют для стерилизации хирургических, лабораторных инструментов.
• Ювелирные и реставрационные мастера при помощи этих устройств тщательно очищают драгоценные металлы, возвращая им привлекательный, сияющий вид. Кстати, налет на серебре или золоте удаляется в течение получаса.
• На предприятиях машиностроения чистят с их помощью крупные узлы и детали, очищение происходит после полировки и шлифовки поверхности.
• В салонах автосервисов ни одна промывка карбюраторов, форсунок, инжекторов не обходится без ультразвуковой ванночки.

Например, форсунка, дозирующая подачу топлива, не поддается тщательной промывке при засорении. В этом случае, снимают инжектор с форсунками и производят очищение в ванночке волнами на щадящей частоте. Такую процедуру повторяют неоднократно. Такой же чистке подвергаются все металлические детали для устранения признаков старения.

• В типографиях и мастерских по ремонту организационной техники приборы привлечены промывать печатные головки принтеров, тем самым увеличивая их срок эксплуатации, а также струйные элементы. Качество печати после чистки заметно улучшается.
• В химической промышленности при необходимости ускорить некоторые синтетические реакции прибегают к услугам ультразвуковой обработки.
• Высокую оценку эффективные механизмы завоевали в области электроники. В технических сервисах часто используется бытовая очищающая ванночка, куда помещается плата (без динамиков, микрофонов, камер). Далее ее заливают специальным раствором и включают прибор, работающий в заданной частоте. Таким образом, восстанавливается работоспособность техники. Тем более что хрупкие платы не подлежат обработке механическим путем. Многие небольшие ремонтные мастерские используют ванночки, сделанные своими руками.
• В оптической промышленности все компоненты приборов, подвергшиеся коррозии, очищаются в ультразвуковых ванночках.
• Слишком мелкие детали приходится очищать в часовых мастерских. Это процесс, требующий аккуратности, тщательности, скрупулезности, поэтому без данных механизмов обойтись невозможно.
• В домашних условиях сегодня ультразвуковые ванночки применяются для чистки малогабаритных элементов бытовой техники и электроприборов.

На сегодня трудно назвать какой-либо другой метод восстановления функционирования деталей и приборов эффективнее, чем очищение в ультразвуковой ванне. Он намного действеннее традиционных вариантов.

Как сделать своими руками?

Из названия понятно, что речь пойдет об ультразвуке. Из уроков физики этот термин помнят все – звуковые высокочастотные волны. Слух человека их не улавливает и не распознает.

При их воздействии на жидкости образуется многочисленное количество пузырьков, которые взрываются, если повысить давление. Другими словами, можно добиться процесса кавитации. Маленькие пузырьки становятся тем больше, чем выше давление.

Это явление изобретатели ультразвуковой ванны и взяли за основу. В емкость с необходимым жидким раствором помещают изделие, которое собираются чистить. Запускается устройство, и множество лопающихся пузырьков воздействуют на загрязненные детали, приборы, поверхности, скрупулезно удаляя с них налет, пятна, очищая от засаленности.

Этот метод позволяет обновить такие части деталей, которые неподвластны ручному очищению. Кстати, структурная целостность механизма при этом не пострадает.

Перед тем как приступить к изготовлению ультразвуковой ванны, нужно выяснить, какие потребуются материалы:

• емкость, желательно фарфоровая или керамическая, можно взять таз из нержавейки;
• стальная основа, на которой будут крепиться все элементы;
• насос для наполнения ванны жидкостью;
• кассета или катушка с ферритовым стержнем;

Ультразвуковая ванна своими руками

Очистить предметы от ржавчины, грязи, налета поможет ультразвуковая ванна, изготовить которую можно своими руками. Для этого необходимо иметь определенное количество материалов и строго следовать правилам технологии изготовления прибора. Это достаточно простое устройство, позволяющее быстро и эффективно избавится от загрязнений на различных деталях, узлах и инструментах. Применяется прибор для изделий, чистка которых механическим способом категорически запрещается.

Что такое ультразвуковая ванна? Типы загрязнений

Ультразвуковая ванна представляет собой емкость, изготовленную из легированной стали, стандартного объема в 2 литра, что позволяет поместить туда единовременно несколько предметов небольшого размера. Для работы в условиях промышленного масштаба применяют ванны на 10 и 15 литров.

В основе работы устройства лежит воздействие на детали ультразвуком, частота колебаний которого превышает 18 кГц. После включения механизма жидкость, наливаемая в емкость, под действием генерации наполняется большим количеством пузырьков. Образовавшиеся молекулярные шарики воздуха плотно обволакивают погруженное изделие, притягивают грязь, лопаются под давлением. Использование такой технологии позволяет очистить самые недоступные для ручной обработки места. При этом не повреждается целостность поверхности и конструкции в целом.

Эффективно применение ультразвуковых ванн для удаления:

• пленочных материалов;
• защитных покрытий;
• твердых налетов (нагаров, окислений, абразивных частиц).

При попадании в емкость любой элемент, покрытый плотным слоем коррозии, легко очищается от ржавчины.

Особенности конструкции

В конструкцию ультразвуковых устройств входит три элемента. Излучатель является основным механизмом. Он преображает электрические колебания тока в механические, которые при попадании в жидкость воздействуют через стенки емкости на очищаемое изделие.

Излучатель работает в системе импульсной подачи, очень важно в перерывах между толчками следить за стабильностью условий. Весь проходящий процесс полностью контролируется. В зависимости от сложности загрязнения есть возможность установить нужное время, частоту и степень воздействия.

Качественная обработка деталей также зависит от исправности функционирования:

• генератора частот – выступающего в качестве источника появления вибрации;
• нагревательного элемента – поддерживающего постоянную температуру жидкости в 70 градусов.

Некоторые конструкции не предусматривают наличия последнего структурного компонента.

Область применения ультразвуковых ванн

Ультразвуковые ванные получили широкое применение во многих областях промышленности. Востребованность устройств обусловлена получением более действенного результата по сравнению с традиционными методами очистки.

Приборы активно эксплуатируются в следующих сферах:

• медицине – для стерилизации хирургических и лабораторных инструментов;
• ювелирном производстве – для очищения драгоценных металлов, потерявших привлекательность внешнего вида;
• типографии и ремонте оргтехники – для промывки струйных элементов и печатных головок принтеров, плоттеров, МФУ;
• машиностроении – для удаления загрязнений с крупногабаритных деталей и узлов;
• химической промышленности – для ускорения реакционных процессов, при смешивании жидких растворов.

Сотрудники автосервисов используют ультразвуковую ванну при промывке инжекторов, карбюраторов, фильтров, форсунок. При ремонте компьютерной техники и мобильных телефонов такие приборы зарекомендовали себя как наиболее эффективные механизмы. Их применяют для удаления флюсовых наростов с мельчайших деталей. Целесообразно удалять налет со всех видов смесителей для ванной, металлических креплений к ним.

Преимущества применения

Если сравнивать с другими устройствами, схема ультразвуковой ванны, которая может быть составлена при условии знания базовых азов физики и электроники, имеет ряд преимуществ. Прибор достаточно прост в эксплуатации, для работы требуется просто наполнить емкость специальной жидкостью и можно начать процесс очистки.

Качественный эффект достигается за счет:

• высокой степени устранения загрязнений даже в труднодоступных местах;
• хороших показателей производительности – результат достигается через 2-3 мин нахождения детали в емкости;
• отсутствия любых повреждений поверхностей по окончании процесса.

Очищение всех предметов осуществляется мягкими жидкими средствами, не имеющими в составе абразивных и агрессивных веществ. Поэтому целостность деталей остается невредимой.

Критерии выбора

Перед покупкой ультразвуковой ванны необходимо определиться с целями использования устройства. От этого будет зависеть не только объем емкости, но и цена прибора. Самые дорогие варианты для обработки крупных деталей могут быть оснащены системами автоматики и сенсорным управлением.

При выборе подходящего по функциям и характеристикам механизма следует учитывать наличие в конструкции нагревательного прибора. Он помогает достичь более качественного результата. При этом если в состав жидкости входит дезинфицирующие компоненты, необходимости в постоянной поддержке и нагревании температурных показателей нет. Также важно понять, каков будет размер изделий, требующих обработки. Чем крупнее элементы, тем больше должна быть емкость ванны.

Для удобства пользования можно приобрести ультразвуковой прибор, оснащенный таймером. Стоит такой вариант немного дороже, но позволяет контролировать и задавать определенное время на выполнении процедуры.

Стоит отметить: в процессе эксплуатации специалисты рекомендуют использовать специальные корзины, стаканы. При погружении это обеспечит надежную защиту емкости от механических повреждений.

Материалы для изготовления ультразвуковой ванны своими руками

Ультразвуковую ванну можно купить или собрать своими руками. Чтобы самостоятельно сконструировать устройство для очистки, необходимо определиться со списком материалов и тщательно изучить технологию изготовления, которая показана на многих видео в интернете. Для монтажа устройства понадобятся:

• емкость или любой каркас из нержавеющей стали, служащий основой для погружения изделий;
• небольшая трубка из прочной пластмассы или стекла;
• нанос для подачи жидкости в тару;
• магнит круглой формы (можно снять со старых динамиков);
• катушка со стержнем из феррита;
• керамический или фарфоровый сосуд;
• трансформатор импульсного типа.

Также необходима жидкость для ультразвуковой ванны, которая в дальнейшем будет использоваться.

Технология изготовления

При наличии всех деталей и материалов можно приступать к процессу изготовления. Работа начинается с наматывания катушки на стеклянную или пластмассовую трубку. При этом ферритовый стержень должен свободно свисать, его не требуется жестко фиксировать. К концу стрежня крепится магнит. В результате работы получается конструкция магнитострикционного преобразователя или излучателя.

На дне керамического или фарфорового сосуда сверлятся отверстия. Они необходимы для вставки заранее изготовленного излучателя. После этого сосуд фиксируется в емкости. Далее необходимо прикрепить трубы для подачи и слива жидкости.

Стоит отметить: раствор для ультразвуковых ванн поступает лучше и быстрее при наличии встроенного насоса.

Импульсный трансформатор обеспечивает более эффективное функционирование прибора за счет поднятия напряжения. Прибор можно достать из старого телевизора или компьютера.

После сборки приступают к экспериментальному запуску устройства. В случае обнаружения неисправности могут быть устранены сразу. При этом нужно учитывать следующие правила:

• перед запуском осуществить внешний осмотр прибора;
• нельзя работать с агрегатом при отсутствии жидкости – это может привести к разрыву стрежня на куски;
• запрещено трогать руками изделия, находящие в сосуде в процессе очищения.

Ультразвук требует крайне осторожно обращения при соблюдении правил электрической и пожарной безопасности.

Ультразвуковая ванна своими руками

Ультразвуковая ванна — довольно полезная вещь в хозяйстве. Она поможет очистить различные предметы от грязи, налета или ржавчины. Еще несколько лет назад очистка предметов ультразвуком считалась фантастикой либо чем-то нереальным. Сегодня же — это эффективный способ.

Такую ванночку можно изготовить самостоятельно, используя подручные материалы.

Что такое ультразвуковая ванна?

Такой прибор можно приобрести за небольшие деньги в китайских магазинах. Но многие мастера не доверяют их качеству и пробуют собирать такие ванночки своими руками.

Ведь практически в каждой ювелирной мастерской либо в мастерской, где ремонтируют мобильные телефоны, есть такая ультразвуковая ванна. По сравнению с механическими способами очищения, ультразвуковой метод имеет ряд преимуществ:

• удаляет загрязнения в труднодоступных участках, это особенно полезно для украшений со сложными узорами и печатных плат;
• скорость чистки — вся грязь удаляется быстро и мастеру не нужно что-то дополнительно отмывать вручную и тратить на это время;
• после чистки механические повреждения отсутствуют.

Для каких приборов и вещей можно использовать ультразвуковую ванну?

• для реставрации и создания, ремонта ювелирных изделий;
• в мастерских, где ремонтируют электрические приборы и схемы этих приборов;
• в медицинских учреждениях и химических лабораториях, где нужно тщательно очищать рабочий инструмент;
• в мастерских, где ремонтируют автотранспортные средства и схемы;
• в часовых мастерских, где есть необходимость тщательно и безопасно очищать мелкие детали.

Как пользоваться ультразвуковой ванной?

Представленное устройство работает по схеме кавитации давления звука, которые образуются под прямым воздействием ультразвука. Получается, что в жидкости появляется большое количество пузырьков и при их лопании получается эффект давления звуком.

В жидкой среде ультразвуковые волны распространяются так же хорошо, как и в воздухе. Получается, что каждый пузырь, который лопается, создает эффект микровзрыва. Когда пузырьков много, а соответственно много взрывов в ванночке создается давление, которого достаточно для отшелушивания частиц грязи или ржавчины.

Виды ультразвуковых ванн и схемы очистки загрязнений

1. Промышленные УЗ-ванны — в первую очередь они отличаются своими габаритами. Рабочий объем таких ванн может превышать 10 литров. Минимальный объем промышленной ванны — 4 литра. Почти все устройства оснащены дополнительными функциями, такими как подогрев жидкости, таймером, качественными форсунками, дополнительными настройками для глубокой очистки устройств.
2. Портативные ультразвуковые ванны — небольшие устройства, с емкостью меньше одного литра. Используют для чистки мелких деталей в домашних условиях или небольших мастерских. Более простые модели имеют простой дизайн и минимальный набор функций.
3. Полупрофессиональные небольшие ванны — они имеют объемы до 4 литров. Оснащены форсунками, дополнительными функциями управления или очистки. Часто имеют электронное управление, таймер. В комплекте резервуар, изготовленный из нержавеющей стали.

Чем уникальна очистка деталей ультразвуком?

Ультразвук — это термин из физики. Так называют уровень шума, который находится вне слышимости человека. Диапазон колебаний ультразвука — от 16 до 1000 кГц. Изучая ультразвук, ученые установили, что он способен вызвать своеобразное “кипение” жидкости, в процессе которого пузырьки не всплывают на поверхность, а взрываются. Этим вызывая дополнительные волны. Условно процесс назвали “кавитация”. Именно он и лег в основу работы ультразвуковой ванны.

Размер пузырьков в сосуде зависит от высоты звука, чем он выше, тем мельче пузыри. Благодаря этому явлению в таких устройствах можно выталкивать загрязнения с более твердых поверхностей. Важно учитывать, что чем выше показатель частот, тем меньше пузырьки и тем меньше они повреждают поверхность деталей. При относительно малой частоте, мелкие пузырьки могут оставлять “отметки” на поверхности деталей, на уровне малейших частиц.

Что нужно для создания УЗ-ванны своими руками?

Для того, чтобы создать ванну своими руками, понадобиться:

• емкость, изготовленная из нержавеющей стали (необходимо учитывать, что для любой сферы деятельности необходим свой размер ванны. Например, для очистки ювелирных изделий подойдет небольшая емкость. А для мастерской по работе с электроприборами или для ремонта автомобилей — емкость нужна намного больше);
• ультразвуковой генератор, который создает необходимые вибрации;
• форсунка;
• блок управления прибором, с которой создаются параметры очистки и длительность работы устройства;
• преобразователь — излучатель электрических колебаний, которые превращаются в механические и передаются на стенки УЗ-ванны;
• круглый магнит (можно взять магнит из старых динамиков);
• катушка с ферритовым стержнем;
• небольшой насос, который будет подавать жидкость в емкость;
• маленькая трубка из прозрачного пластика или стекла.

Важно помнить, что ультразвуковая ванна сама по себе не моет изделие, а очищает его, усиливая действие растворителя. Поэтому очень важно грамотно подобрать ту жидкость для ультразвуковых ванн, которая будет соответствовать типу загрязнения предмета.

Запрещено включать полупустую или пустую ванну. Уровень жидкости в емкости всегда нужно проверять перед использованием, он должен составлять ⅔ от борта. Если жидкости слишком мало, то увеличивается нагрузка на генератор и он может сломаться.

Если есть все нужные детали для изготовления УЗ-ванны — трубки и катушка, форсунка, магнит и т. д. — можно приступать к работе. Сначала наматывают ферритовую катушку на стеклянную или пластиковую трубку. При этом нужно смотреть, чтобы стержень из феррита свисал свободно, его не нужно сильно фиксировать. Магнит крепят к концу стержня. Из этого выходит конструкция излучателя.

На дне сосуда сверлят отверстие. Это может быть керамическая или фарфоровая емкость. Дырка необходима, чтобы вставить в нее заранее сделанный излучатель. После этот сосуд фиксируют в ванночке. Затем нужно прикрепить трубки для слива и подачи жидкости.

Стоит обратить внимание, что раствор в УЗ-ванну лучше поступает, если в нее вмонтировать насос. За счет поднятия напряжения более эффективную работу обеспечивает импульсный трансформатор. Этот прибор можно взять в старом компьютере или телевизоре.

После первичной сборки устройства необходимо протестировать. Все неисправности лучше устранить при проверке, поэтому важно уделить особое внимание тестированию прибора.

Во время проверки следует соблюдать следующие правила:

• нельзя включать агрегат без жидкости, это может разорвать внутренний стержень на куски;
• перед запуском лучше осмотреть внешний вид прибора, все ли верно подсоединено и хорошо ли закреплено;
• категорически запрещено трогать руками изделие, которое находиться внутри УЗ-ванны в момент очистки.

Работа с ультразвуком требует строгого соблюдения правил безопасности при работе с электричеством.

Особенности строения УЗ-ванны

Основным механизмом этого устройства считается излучатель. Он преображает электроколебания в механические, которые и способствуют очищению изделий. Насколько качественно будут обрабатываться детали, зависит от правильного функционирования генератора частот и нагревательного элемента. В ванне нужно все время поддерживать температуру жидкости не больше 70 градусов.

Особое внимание следует обратить на жидкость, заливаемую внутрь. Производители таких УЗ-ванн рекомендуют покупать специальные жидкости, такие как Flux-off, Zestron FA+, Solins-us и аналоги. Практикующие мастера на самом деле используют различные варианты — и дистиллированную воду, и спирт, и уайт-спирит растворитель.

На форумах можно прочитать рекомендации, как лучше очищать. Среди самых популярных и эффективных жидкостей:

• бензин “калоша”;
• любые средства для мытья окон, которые содержат спирт в своем составе;
• ацетон, который можно использовать для металлических предметов;
• дистиллированная вода.

Если необходимо очистить предмет от ржавчины, рекомендуют взять раствор из ортофосфорной кислоты и воды. Или взять специальный преобразователь ржавчины. Например, раствор на основе воды Антинакипин.

Ремонт ультразвуковой ванны ULTRASONIC CLEANER УЗИ-1.5-100

Принесли нерабочую ультразвуковую ванну, попросили посмотреть, можно ли её отремонтировать. Сразу сказали, что уже «заглядывали внутрь» и что она даже работала после этого. Проблема, вроде бы в излучателе. Соглашаюсь «посмотреть», хоть опыта по ремонту подобной техники почти никакого, но, надо полагать, поиск поломок всегда примерно одинаков – последовательный осмотр и проверка деталей на целостность.

Начинаю с внешнего осмотра. Повреждений корпуса нет, внутри ничего не болтается и не гремит, сетевой переключатель перещёлкивается без заеданий. На передней панели имеется русскоязычная наклейка «Ванна ультразвуковая УЗИ-1.5-100» (рис.1 и рис.2). Провод питания выходит через днище (рис.3), никакого управления временем работы и мощностью нет – только выключатель питания и индикация включения.

Ванна хоть и называется по-русски «УЗИ-1.5-100», а на задней стенке корпуса приклеен длинный стикер (рис.4), на котором англицкими буквами написано, что это ULTRASONIC CLEANER и приведены некоторые технические характеристики (выходная мощность 50 Вт, частота преобразователя – 40 кГц, объём ванны – 1,3 литра, питание – 220 В, 50 Гц). А ещё чуть ниже имеются предупреждения о том, что температура воды должна быть не выше 70 гр. по Цельсию, что нельзя включать устройство без воды и что при доставании предметов из ванны и погружении в неё, устройство должно быть выключено (рис.5).

Разбирается ванна через донышко, прикрученное к корпусу 6-ю винтами М4. Прозвонка тестером шнура питания и сетевого выключателя никаких проблем не выявила.

Смотрю дальше. Плата электроники установлена на донышке на трёх пластиковых стойках (рис.6), проводники питания и индикации режима работы коммутируются через пластиковый четырёхштырьковый разъём (на рисунке 7 он нижний), выводы пьезоизлучателя подключаются к двум ножевым разъёмам (на рисунке 7 провода в изоляции красного и чёрного цвета в верхней части фото). В корпусе ванны остаются сетевой выключатель и гнездо под светодиод, индицирующий включение питания, всё остальное свободно вынимается (рис.8).

Провод заземления (на рисунке 9 в жёлто-зелёной изоляции) просто подсунут под пластиковый хомут, который крепится к днищу крепёжным винтом и прижимает провод к корпусу.

На фотографиях виден некий серый налёт на металлическом днище, но сама плата электроники находится в более-менее нормальном состоянии – налёт мелкий и редкий, легко убирается кисточкой, потёков на плате нет, ржавчины на металлических выводах элементов тоже (рис.10). Только со стороны печати видны остатки флюса в некоторых местах (рис.11).

Похоже, что сначала паялись все мелкие элементы, плата промывалась, а потом были впаяны транзисторы (рис.12), дроссель фильтра сетевого питания (рис.13), трансформатор и дроссель преобразователя. И плата уже «не мылась».

После очистки платы и проведения более тщательного осмотра никаких внешних признаков повреждения найдено не было. При позвонке тестером поочерёдно всех элементов обнаружилось, что пятиваттный трёхомный резистор находится «в обрыве» (белый керамический прямоугольник на рисунке 7 вверху). Все остальные детали целые. Резистор менять пока не стал, начал осматривать пьезоизлучатель, приклеенный к днищу моечной ванны (рис.14) и вот тут нашлась самая главная и самая нехорошая неисправность – возле одного из выводов видна копоть и сам пьезоэлемент в этом месте частично разрушен (рис.15). Измерение сопротивления по выводам излучателя показывает около 10 кОм – это, скорее всего, «звонится» сажа. Также виден обломанный контактный лепесток и по внешнему виду пайки заметно, что провода уже перепаивались.

Звоню хозяину ванны, рассказываю о неисправности. Он говорит, что да, это он паял и что он найдёт новый рабочий излучатель, только нужен старый для образца. Хорошо, значит надо разбираться, как он приклеен. Внешне клей очень похож на эпоксидную смолу, имеет тёмно-серый матовый цвет, не откалывается, царапается только при сильном нажиме. Проблемка… Посидел в сети, почитал, нашёл «экзотический» способ размягчать эпоксидный клей с помощью муравьиной кислоты. Попробовал отмачивать в течении 20-30 минут – ничего не получилось, клей всё такой же твёрдый. Оставил на сутки – результат тот же… Но, как обычно, всё оказалось намного проще – при нагревании термофеном, выставленным на 250 градусов, клей становится пластичным и начинает крошиться при нажатии лезвием отвёртки. После откалывания всего клея, выступающего по окружности пьезоэлемента и интенсивного прогревания донышка ванны в том месте, где он приклеен, излучатель отвалился при несильном нажатии «на излом». На всю процедуру ушло примерно 20-30 минут. Кстати, в процессе откалывания клея копоть возле вывода была стёрта руками и в какой-то момент пьезоэлемент ударил током. Скорее всего, проводимости по слою копоти и сажи не стало (тестер показывает бесконечное сопротивление) и пьезоэлемент начал преобразовывать приложенную к нему вибрацию в электричество (вибрация передавалась по корпусу ванны от термофена при их касаниях). Напряжение вырабатывалось приличное – при замыкании контактов отвёрткой была видна искра и слышен щелчок. Чтобы избежать повторных ударов током, выводы излучателя были «закорочены» оплёткой от коаксиального кабеля.

Снятый излучатель показан на рис.16. Маркировок на нём никаких нет, максимальная высота около 53 мм, диаметр подошвы, которой приклеивается к ванне – 50 мм. Излучатель состоит из двух пьезопластин диаметром 38 мм и толщиной по 5 мм. Между пластинами зажата металлическая кольцевая пластина с лепестком, выполняющим роль вывода, а второй вывод такой же кольцевой пластины находится между «подошвой» и нижней пьезопластиной. Так как «подошва» гальванически соединяется с верхней массивной металлической частью через болт (чёрный шестигранник), то получается, что излучатель имеет три вывода – средний и два крайних, но крайние конструктивно соединены между собой.

После промывки места пробоя излучателя стало более подробно видно, какие разрушения он имеет (рис.17).

На самый низ «подошвы» сбоку нанесена рифлёная поверхность (рис.18). Надо полагать, для лучшего сцепления с клеем.

На приклеиваемой поверхности «подошвы» видно, что клей не очень равномерно нанесён по всей поверхности, а присутствует немного в центре тонким слоем и более толстым по краю (рис.19 и рис.20).

А при осмотре места приклеивания излучателя к ванне видно, что оно немного смещено в сторону от центра (рис.14). Хотя, может быть, это было сделано с умыслом – для недопущения лишних механических резонансов конструкции. Но днище ванны не строго плоское, оно имеет изгиб тем больший, чем ближе к краю и, соответственно, точек соприкосновения плоскости излучателя с металлом при таком местоположении становится меньше. Что, скорее всего, и явилось причиной неравномерного слоя клея.

Пока хозяин ванны искал излучатель, попробовал разобраться в схеме преобразователя напряжения. Плата большая, детали достаточно крупные, все связи отлично видно. В итоге получилась схема, показанная на рисунке 21 и на всякий случай была разведена плата (рис.22) с размерами и монтажом, максимально приближенными к оригиналу (файл разводки печатной в формате программы LAYOUT 5 находится в приложении, вид сделан со стороны печати, для изготовления по лазерно-утюжной технологии нужно включать режим «зеркально»).

На принципиальной схеме есть резисторы, не имеющие порядкового номера – на оригинальной плате они никак не обозначены. Кроме того, на плате есть дополнительные дорожки для установки других элементов (в приведённых схеме и «самопальной» плате они отсутствуют). Транзисторы тоже не пронумерованы, но они одинаковые и их как не путай, всё равно будет правильно. На рисунке 10 видно, что оригинальная плата имеет маркировку 5А6077-1.

Привезённый новый излучатель имел более высокую «подошву» и, соответственно, бОльшую высоту — около 70 мм, хотя размеры самих пьезоэлементов такие же, как и у «родного». Из-за бОльшей высоты установить излучатель на старое место не получалось – мешали детали печатной платы. Но, оказалось, что если его сдвинуть в сторону (рис.23), то он нормально входит и его «макушка» будет располагаться над «низкорослыми» деталями С4, R4, С5. Так как других вариантов нет, то осталось уточнить местоположение. «Макушка» излучателя была обмотана изолентой и малярным скотчем таким слоем, что её размер увеличился на 4-5 мм. Это сделано для того, чтобы после удаления изоленты со скотчем, вокруг «макушки» получилось некоторое свободное пространство до ближайших элементов схемы.

Клей использовался эпоксидный – ЭДП (рис.24). Для придания небольшой пластичности в него были добавлены мелкие опилки стеклотекстолита в объёмном отношении 1:1. Полученную массу нанёс тонким слоем на дно ванны (рис.25) и «подошву» излучателя (рис.26). Затем установил излучатель «по месту» и несколькими круговыми движениями с небольшим прижимом «притёр» к поверхности. Как видно по фотографиям, клея надо около 1 кубического сантиметра (или 1 миллилитра).

Так как дно ванны имеет некоторую покатость, а излучатель приклеивается ближе к краю дна, то для того, чтобы излучатель не «съехал в сторону» надо устранить наклон, выровняв поверхность по горизонтали. Для этого достаточно подложить под ту сторону корпуса ванны, куда идёт наклон, деревянную линейку или небольшой напильник. Пока клей жидкий, ещё раз проверил, не будет ли плата задевать за излучатель.

Клей с наполнителем схватывался дольше «чистого», поэтому проверку работоспособности провёл через двое суток. За это время немного почистил дно-закрывашку от налёта, заменил крепёжные стойки на меньшей высоты (рис.28), что дополнительно дало прибавление расстояния от излучателя до деталей схемы, и вместо сгоревшего резистора R4 3 Ом/ 5 Вт поставил два МЛТ-2 10 Ом в параллельном включении (рис.29). Судя по схеме, правильнее было бы поставить 3 резистора по 10 Ом, но третий резистор никак не вмещается по высоте.

При первой послеремонтной проверке ничего не взорвалось и даже не сгорело – налив в ванну воды и дав ей поработать 1-2 минуты, выключил и быстренько разобрал для осмотра и проверки тепловых режимов. На плате ничего не нагрелось (даже резисторы МЛТ-2), на клее никаких трещин и повреждений не видно. При повторном включении добавил в воду чистящее средство и на сантиметровый слой поролона положил небольшие металлические изделия (рис.30). Ванна проработала 15 минут, очистив «железяки» от грязи и остатков лака на их поверхности. Во время проверки стоял рядом и слушал, не будет ли меняться звук работающей ванны – но, нет, всё нормально, звук не менялся.

Опять разобрал и осмотрел внутренности – клей в норме, резисторы МЛТ-2 и радиаторы транзисторов чуть тёплые. Заметно теплее были сердечники трансформатора и дросселя, но не горячие – температура менее 50 градусов. Надо полагать, это не критично.

Несколько замечаний и дополнений.

Во-первых, на всякий случай, более «крупные» фотографии дросселя, выходного трансформатора и возбуждающего (рис.31, рис.32 и рис.33).

Во-вторых, во время осмотра оказалось, что сама моечная ванна гальванически не соединяется с корпусом, а держится на силиконовом герметике (рис.34). Это, наверное, сделано для того, чтобы вибрация не передавалась на корпус.

И в-третьих, конструктивное крепление излучателя к дну моечной ванны говорит о их возможном гальваническом контакте, и поэтому, глядя на схему, логично было бы предположить, что два левых вывода излучателя, что соединяются с «подошвой», должны идти не к левому выводу конденсатора С5, а к правому. Т.е. надо бы поменять выводы на ножевых разъёмах Х2. Хотя, может быть, это и не важно, но мысль о том, что хозяин ванны при сборке мог случайно поменять выводы излучателя, не даёт покоя.