Ультразвуковая ванна: для форсунок, жидкость, как сделать своими руками, чистка и уход

Дополнительные функции

Использование аксессуаров и специальных возможностей упрощает и облегчает работу прибора, в некоторых случаях – повышает эффективность.

Самые распространенные функции:

Многорежимность. Простейшие бытовые УЗ-ванны работают с 1-2 режимами. Полупрофессиональные позволяют настраивать до 5 режимов. Разнообразие связано с характером работы и назначения очистки.
Таймер отмеряет время работы и автоматически отключает прибор, предусмотрен почти на всех моделях, кроме самых простых и бюджетных домашних вариантов.
Подогрев имеют практически все модели, он повышает эффективность и ускоряет процесс. Нагрев жидкости проводится максимум до 70°С, это даже больше необходимых значений. Оптимальной температурой нагрева являются 50°-60°С.
Защита – отключит прибор без жидкости и спасет его от перегрева.
Антистатика – свойство полезное при ремонте сотовых и оргтехники, его также добиваются, применяя специфичные очистители.
Электронные панели управления, световые индикаторы. Конечно, это накрутки, которые повышают цену УЗ-ванны, но обходиться без них сложно.
Аксессуары помогают сделать работу простой и легкой. Это сетки и корзинки для размещение и промывания деталей, они защитят стальную емкость от соприкосновения с предметами, повреждений и царапин. Это основательно продлит срок службы прибора. К аксессуарам можно отнести и прозрачные крышки. Это очень удобно, особенно при одновременной чистке нескольких мелких изделий.

Статья по теме: Выбор подложки под линолеум на деревянный пол

Как почистить монеты в ультразвуковой ванне, смотрите в следующем видео.

Принцип работы

После подключения УЗ-мойки к сети, в рабочей емкости устройства начинает одновременно протекать 3 процесса. Их совместное воздействие позволяет очистить инструмент от налета и загрязнений:

кавитация — создание и схлопывание пузырьков;
акустическое течение – движение жидкости за счет воздействия УЗ-волн;
звукокапиллярный эффект — процесс проникновения жидкости в труднодоступные места, достигаемый за счет кавитации.

УЗ-ванна не заменяет стерилизации, так как не убивает патогенные организмы, а только избавляет инструменты от налета и загрязнений. Может использоваться только на этапах дезинфекции и предстерилизационной обработки.

Достоинства:

позволяет исключить механическую чистку инструментов на этапе предстерилизацонной очистки;
процесс проходит быстрее, чем в обычном контейнере для дезинфекции;
возможность обрабатывать инструменты из разных материалов. Ультразвуковой очистке подвергаются приборы из пластика, метала и стекла;
УЗ-обработка не тупит инструмент, не провоцирует образование коррозии и не деформирует;
высокая эффективность очистки.

Недостатки:

для работы подходит не каждый раствор из-за разных показателей текучести. Для эффективного протекания кавитации жидкость должна быть максимально текучей и лучше всего на основе воды, например, Аламинол. Возможность использовать дезинфектант в ультразвуковой мойке указывается в инструкции к препарату.

Особенности ультразвуковой чистки

ручная чистка маникюрных инструментов травматична и потенциально опасна – есть риск порезов и заражения. УЗ-чистка сводит к минимуму контакт мастера с острыми и режущими маникюрными приборами;
ультразвуковая чистка эффективнее в сравнении с ручной;
УЗ-ванна обрабатывает инструмент быстрее, чем когда мастер делает это вручную в обычной ванне или боксе.

Сборка ванны

Нужно просверлить несколько отверстий в керамическом или же фарфоровом сосуде. Они будут использоваться для вставки ранее заготовленного излучателя. После этого можно зафиксировать сосуд в емкости. Затем следует заняться фиксированием труб для подачи и слива очищающей жидкости. Здесь стоит отметить, что можно улучшить подачу жидкости, если насос будет встроенного типа.

Импульсный трансформатор в данном случае будет обеспечивать более эффективное функционирование агрегата при поднятии напряжения. Такие устройства имеются в готовом виде в старых телевизорах или компьютерах. После того как все элементы будут на месте, можно провести пробный запуск.

Однако прежде чем его запускать, нужно обратить внимание на такие детали:

нужно убедиться, что отсутствуют внешние повреждения;
использовать ванну без жидкости нельзя, так как это, скорее всего, приведет к уничтожению стержня;
трогать руками детали, которые находятся внутри емкости, в процессе очищения строго запрещается.

Кроме того, во время работы устройства очень важно соблюдать простые правила пожарной и электрической безопасности

Рейтинг

BAKU BK-3A (0.50L/30W) BK-3A

Материал:
корпуса — пластик
внутреннего бака — нержавеющая сталь
Тип управления: электронный
Потребляемая мощность: 30 Вт
Частота ультразвука: 40 кГц
Объем бака: 0,5 л
Габариты: 220х250х160 мм
Вес: 0,8 кг
Гарантия: полгода
Производитель: КНР

Плюсы

компактность и быстрая работа
отлично очищает, потребляет мало электроэнергии

Минусы

не выявлено

От 1088 ₽

Donfeel HB-382

Материал:
корпуса — пластик, хромированная отделка
внутреннего бака — нержавеющая сталь
Тип управления: сенсоры
Таймер: 5 программ
Потребляемая мощность: 35-50 Вт
Частота ультразвука: 42 кГц
Объем бака: 0,75 л
Размеры: 220х180х130 мм
Гарантия: 12 месяцев
Разработка/Производитель: Россия/КНР

Плюсы

отличное соотношение качество-стоимость
используется для очистки деталей сложной конфигурации

Минусы

система безопасности отключает прибор при длительной работе

От 3400 ₽

SD – 3000

Материал:
корпуса — пластик
внутреннего бака — нержавеющая сталь
Управление: электронное
Потребляемая мощность: 50 Вт
Частота ультразвука: 42 кГц
Объем бака: 0,75 л
Габариты: 208х145х161 мм
Вес: 1,5 кг
Гарантия: 1 год
Производитель: Китай

Плюсы

уникальная компактность и малый вес
отлично подходит для очистки мелких предметов

Минусы

не выявлено

;

От 5360 ₽

CODYSON CD-7810A

Материал:
корпуса — пластик
внутреннего бака — коррозионностойкая сталь SUS304
Таймер: 5 режимов
Потребляемая мощность: 50 Вт
Частота ультразвука: 42,0 кГц
Объем бака: 0,75 л
Размеры:
бака — 150х125х30 мм
изделия — 210х158х125 мм
Масса: 1,0кг
Гарантия: 1 год
Производитель: Китай.

Плюсы

за 10 минут отчистит любые украшения
есть подставка для CD-дисков

Минусы

не выявлено

От 3000 ₽

Skymen JP-3800S (0.6L/35W) JP-3800S

Материал:
корпуса — пластик
внутреннего бака — нержавеющая сталь
Таймер: 90-480 сек
Потребляемая мощность: 35 Вт
Частота ультразвука: 42 кГц
Объем бака: 0,6 л
Габариты:
бака — 150х95х52 мм
устройства — 210x145x140 мм
Вес: 0,9 кг
Гарантия: 6 месяцев
Производитель: Китай

Плюсы

современный дизайн
несколько режимов работы по времени
функция дегазации от налета раствора

Минусы

не выявлено

От 2200 ₽

;

Ультразвуковая ванна своими руками

Исходя из собственных потребностей, умелые мастера часто изготавливают ванночку-очиститель самостоятельно. На интернет-страницах своих блогов и видеоканалов они щедро делятся своими схемами и наработками. Обладая элементарными навыками работы с паяльником, вы можете изготовить самостоятельно плату – мозговой центр очистительного прибора, собрать по схеме электрическую цепь, включив в нее излучатель. Так вы получите ванну ультразвуковую, соответствующую вашим запросам. Вот что вам потребуется для этого:

плата, изготовленная по проверенной схеме;
легкая емкость из нержавейки (кастрюлька, мисочка, тазик) емкостью 0,5-1 л;
подставка под емкость (можно использовать отрезок пластиковой канализационной трубы);
блок питания мощностью 12 Вольт;
ферритовый стержень;
излучатель ультразвуковых волн;
эпоксидный клей для монтажа излучателя.

Чтобы ультразвуковые волны проходили в емкость, приклеивайте излучатель к миске строго по центру, пользуясь для этого эпоксидным клеем. Ферритовый стержень нужен для изготовления дросселя. Намотайте на него два десятка витков медной проволоки (толщина 1 мм). По схеме соберите электронную и электрическую часть прибора. Установите конструкцию на подставку, укрепив электронную «начинку» внутри. Протестируйте самодельную ванночку с помощью фольги от шоколада. Под действием ультразвука фольга в ванне разрушается буквально на глазах.

Как упаковать цветы
Красный морской окунь, запеченный в духовке с овощами
3 способа сделать светящуюся жидкость в домашних условиях

Жидкость для ультразвуковой ванны

Дистиллированная вода – лучшая жидкость для щадящей обработки предметов. Но при наличии сильных загрязнений, или когда нужен быстрый результат, в ход идут активные добавки и даже агрессивные химические соединения. Для очистки серебра, золота, оптики в воду добавляют до 10% средства для мытья окон. Платы телефонов, побывавших в воде, «купают» в этиловом спирте или бензине «калоша». У каждого мастера свой излюбленный рецепт, любой вариант – предмет споров и личных предпочтений.

Важно понимать, хоть горючие жидкости и используются в ваннах ультразвуковых, они несут в себе опасность. При работе ультразвукового излучателя агрегат может иметь небезопасную температуру, а пары растворителей, бензина, спирта, при работе без вытяжки, концентрируются возле горячего прибора

Поэтому производителями категорически не рекомендуется брать горючие смеси в качестве рабочего раствора. Это правило очень часто нарушается мастерами. Будьте осторожны!

Советы

Для коммерции (косметология, стоматология, ремонтные и ювелирные мастерские) УЗ-ванна необходима. Внимательно читайте инструкцию прибора и вспомогательных жидкостей. Важна рабочая концентрация, наличие запаха и воздействия на материалы. Кроме того, разные жидкости могут иметь разную длительность воздействия, поэтому этапы процесса очищения порой приходится подбирать самостоятельно.

Процедура чистки не заменяет полностью стерилизацию, а является этапом обработки, поэтому нельзя игнорировать рекомендации СанПиНа.

УЗ-ванна – это удачный пример приручения научных достижений для бытовых нужд, но как и любой электроприбор требует внимания и бережного отношения. Именно в этом заключается секрет успешного применения.

;

Что собой представляет ультразвуковая ванна?

Продлить жизнь элементам стиральной машины? А может очистить драгоценные металлы от налета?

Казалось бы, не столь популярная конструкция ранее может стать незаменимым помощником в абсолютно любом деле, связанном с очисткой от накипи и следов коррозии.

1) Конструкция ультразвуковой ванны.

Главным компонентом конструкции ультразвуковой ванны является преобразователь электрической энергии в механическую. По всей площади емкости происходит распространение ультразвуковых волн, которые и воздействуют на погружаемый объект.

Ультразвуковая волна – звуковая частота, не воспринимаемая на слух. Находится в пределах 17 — 118 килогерц.

Чтобы получить такой диапазон, требуется специальный частотный преобразователь.

На входе при помощи действия электроэнергии снижается уровень колебания частот до ультразвуковых. Именно они и влияют на разрушение результатов процесса коррозии.

Ну и для повышения КПД используется нагревательный элемент, который располагают под основой ёмкости из нержавейки с излучателем.

В совокупности рассмотренные 3 элемента составляют цепь, способную импульсивно действовать на погруженный объект и проводить его очистку.

Как работает прибор?

Для очистки с помощью ультразвуковой ванны нужно:

;

В нержавеющий резервуар налить специальную жидкость по очистке.
Поместить предмет в раствор.
Включить ультразвуковую ванну.

Если периодически начали появляться мелкие пузырьки на поверхности — это признак успешной работы.

Вытащить предмет после 3 – 10 часов в растворе.

Длительность нахождения детали в жидкости зависит от степени его начального загрязнения. Если накипь слоем с палец, на очистку может уйти более 5 часов.

Пузырьки, которые выделяются в ультразвуковой ванне, постепенно «съедают» частички коррозии на предмете, помещенном в состав. Большим плюсом является возможность очистить даже самые труднодоступные места, что практически невозможно сделать просто своими руками.

2) Где применяются ультразвуковые ванны?

Сферы применения ультразвуковых ванн:

Налет на золоте и серебре удаляется в течение 20 — 40 минут.

Небольшие частные ремонтные конторки часто держат у себя подобную конструкцию, которая в 60% случаев сделана своими руками.Оптика.

Составляющие оптических приборов в промышленном масштабе также поддаются процессу коррозии.

Очистка в ультразвуковой ванне — самый безопасный и быстрый метод восстановить работоспособность деталей.Электроника.

Платы портативной и другой техники очень хрупкие, потому обработка механическим путем им только навредит.Химия.

Ускорение протекания некоторых химических реакций за счет воздействия ультразвуковой обработкой.Полиграфия и автомобильная промышленность.

Очистка всех металлических деталей от признаков старения.

В домашних условиях можно с помощью ультразвуковой ванны очистить элементы бытовых электроприборов и продлить их жизнь. Наиболее полезен метод будет для нагревательных элементов стиральных машин, которые постоянно страдают от накипи.

Преимущества очистки в ультразвуковой ванне:

Экономия личного времени.

При очистке своими руками все время уходит на непосредственное взаимодействие с объектом.

В нашем случае достаточно будет положить деталь в ультразвуковую ванну и включить устройство.Вы не вредите своему здоровью.

Прямой контракт с активными химическими веществами сводится к 2 — 3%.

Если быть аккуратным, а также использовать резиновые перчатки, то вы будете защищены на 100%.Очистка труднодоступных мест.

Мелкие щели или даже микротрещины, куда могла пробраться грязь — ничто не сможет избежать действия ультразвука.Отсутствие механических повреждений после обработки.

В отличие от механического воздействия, риск привести деталь в неисправность при ультразвуковой чистке сводится к нулю.

Область применения ультразвуковых ванн очень широка не только в промышленных масштабах, но и в домашнем хозяйстве.

Хоть этот предмет и не является столь распространенным в нашей стране, его можно найти на специализированных сайтах по продажам бытовой техники.

Чистка форсунок ультразвуком и другие виды промывки: область применения прибора

На сегодняшний день ультразвуковые ванные имеют широкое применение различных отраслях промышленности. Востребованность данного устройства обусловлена тем, что оно дает отличный результат на выходе, не идущий ни в какое сравнение с качеством обработки после традиционных методов очистки.

Качественный эффект в приборе получается за счет высокой степени очистки от загрязнения даже в самых труднодоступных краях, хороших показателей функциональности, отсутствия повреждений на поверхности по окончании процесса очистки. Очищение предметов происходит с помощью мягких жидки средств, не имеющих в составе абразивных частиц.

Многие предпочитают промывать форсунки ультразвуком, поскольку это удобно и практично

Прибор очень активно эксплуатируется в следующих направлениях:

Медицине – для стерилизации лабораторных и хирургических инструментов;
Ювелирной промышленности – для очистки драгметаллов, утративших привлекательный внешний вид;
Типографии и при ремонте оргтехники – для промывания струйных устройств и печатных головок;
Машиностроении – для очистки от загрязнений крупногабаритных и труднодоступных деталей и узлов;
Химической промышленности – для убыстрения реакционных процессов.

Сотрудники автосервиса используют ультразвуковую ванну как очиститель двигателя, а так же для промывки инжекторов, фильтров, карбюраторов, и форсунок и других изделий из металла.

Особенности

Там где требуются ювелирная точность и тонкая очистка, УЗ-ванны просто незаменимы, они имеют ряд достоинств по сравнению с любым другим механическим способом очищения:

Нет необходимости лично участвовать в работе, после загрузки предмета в ванну остается только включить аппарат;
Нет прямого контакта кожи с химией, нет негативного воздействия на здоровье;
Очищается вся поверхность – мельчайшие сеточки, пазы, промежутки, куда не могут достать салфетки, щетки и т.д.;
Ультразвук не оставляет следов, сколов и других грубых повреждений на поверхности.

Ультразвук способен очистить осадок, остатки пасты, любую коррозию, пленки, в том числе защитные. Некоторые камни и минералы имеют органическое происхождение или относятся к осадочным породам, это делает их несколько чувствительными к такой обработке

По этой причине нужно обратить внимание на кораллы, жемчуг, опалы, малахиты, изумруды, бирюза, танзаниты, ляпис, и исключить их из перечня работ: после УЗ-ванны «красота» камня, его огранка и полировка нарушается

Как пользоваться

Очевидная, но крайне важная рекомендация: перед тем как пользоваться ультразвуковой ванной, обязательно прочитайте инструкцию к ней! Чтобы очистить деталь или изделие от грязи, следов коррозии, известкового налета используют водопроводную, колодезную, дистиллированную воду, спирт, мыльный раствор, некоторые виды растворителей. Во время работы ванны ясно слышен жужжащий звук, а на поверхности погруженных предметов появляется множество пузырьков. Ваши действия по обслуживанию агрегата просты:

Открывайте крышку и наполняйте рабочую емкость выбранной жидкостью.
Размещайте детали или изделия так, чтобы они были покрыты водой полностью.
Проверяйте уровень жидкости, он не должен подниматься выше специальной отметки.
Закрывайте крышку, подключайте прибор к источнику электрической энергии.
Нажимайте кнопку «старт», в большинстве моделей ванночки стандартная продолжительность работы составит 180 секунд.
При необходимости, включайте прибор снова. Для равномерной очистки детали внутри ванны нужно перевернуть.
Если требуется, можно начать с увеличения времени или диапазона работы ультразвукового излучателя.
Когда процесс завершен, отключайте ванну от сети, сливайте воду. Не забудьте просушить емкость, а затем отправить прибор на хранение.
Относитесь к прибору бережно, ремонт ультразвуковой ванны – дело хлопотное и не всегда возможное.

Принцип работы и сфера применения ультразвуковых ванн

Такое лабораторное оборудование, как ультразвуковые ванны, функционирует за счет создания миллионов мелких пузырьков воздуха. Взрываясь, они очищают самые труднодоступные места любого предмета от различных загрязнений и посторонних наслоений. В лабораторных условиях такие ванны незаменимы для:

очистки лабораторной посуды от использованных реактивов;
ускорения эмульгирования;
экстракции;
растворения;
премешивания.

Такие ванны нашли широкое применение в медицине — их используют для очистки хирургических инструментов, которые имеют загрязнения биологического характера. Также они нужны в процессе подготовки к их последующей обработке продолжительным кипячением. Часто такие ванны можно встретить в лабораториях разного профиля, в стоматологических клиниках. Кроме этого ультразвуковые ванны применяются в:

машиностроении — здесь они нужны для удаления загрязнений с крупногабаритных деталей после операций по полировке и шлифовке, с труб, внутренняя полость которых труднодоступна для очистки;
ювелирной отрасли — с их помощью очищают драгоценности, которые с годами теряют свой первоначальный блеск, тускнеют и загрязняются;
типографиях — они очищают составляющие принтеров и прочих устройств, принимающих участие в процессе печати;
отрасли по производству электронных устройств — ванны отлично очищают кремниевые и кварцевые пластины;
на СТО — в ваннах обрабатывают фильтры тонкой очистки, инжекторы и форсунки.

Даже мобильный телефон, который иногда падает в воду, возможно восстановить — для этого достаточно отдать его в сервисный центр, где в ультразвуковой ванне с правильно настроенной частотой промоют электронную плату, предварительно удалив с нее все детали, чей контакт с водой нежелателен.

Принцип работы ультразвуковых ванн

Как работает ультразвук?

Ультразвук — это колебания частоты, которые больше 18 кГц (18000 кол/сек). В следствии этих колебаний в жидкости ультразвуковой ванны образуется множество мельчайших вакуумных пузырьков. Во время фазы высокого давления они взрываются, создавая высокоэффективные волны давления. Этот процесс получил название «кавитация» и с помощью него происходит удаление частиц грязи на очищаемых в ультразвуковой ванне объектах. Более низкие частоты около 20 кГц, применяемые в ультразвуковых ваннах для разрушения клеток, образуют пузырьки большего диаметра и более мощные волны давления, чем частоты 35 кГц, используемые для интенсивной, но более бережной очистки. Чтобы достичь эффекта ультразвука в жидкости, высокочастотный генератор преобразует частоту сети в соответствующую частоту ультразвукового прибора. Эта частота затем трансформируется в механические колебания с помощью электромеханических преобразователей ультразвуковой ванны.

Преимущества очистки ультразвуком

Ультразвуковая кавитация позволяет быстро удалять грязь с изделий, даже из труднодоступных мест, например полости и отверстия, может глубоко проникать в поры. По эффективности очистка в ультразвуковых ваннах превосходит другие методы и занимает всего несколько минут.. Кроме того, ультразвук обеспечивает бережную очистку без механических повреждений, например, царапин.

Преимущества в технологии производства и сонохимии

Кавитация в ультразвуковых ваннах может быть использована не только для очистки различных объектов, но и способствовать более длительному сохранению эмульсии масла и воды по сравнению с другими производственными процессами. Для сонохимических процессов в ультразвуковой ванне реакционный сосуд должен иметь тонкое дно. Таким образом, ультразвуковая энергия распространяется непосредственно и эффективно в реакционный сосуд.

Как выбрать ультразвуковую ванну?

Ультразвуковые ванны SONOREX работают с интенсивной очищающей частотой 35 кГц. Размер и количество объектов для очистки определяют размер ультразвуковой ванны.

При выборе ультразвуковой ванны нужно учитывать размеры аксессуаров, таких как корзины. Чтобы избежать перегрузки рекомендуется выбрать чуть большую ультразвуковую ванну.

Должна ли ультразвуковая ванна иметь нагрев?

Чистящие средства, подогретые в ультразвуковой ванне, снижают время очистки и способствуют более быстрому удалению грязи. Для процессов очистки в лабораториях предпочтительно использовать ультразвуковые ванны с нагревом.

Дезинфицирующие средства нельзя подогревать, так как коагуляция белков начинается при температуре 400 С. Поэтому, для дезинфекции рекомендуется использовать ультразвуковые ванны без нагрева.

Какой тип аксессуаров для ультразвуковой ванны следует использовать?

Объекты для очистки и реакционные сосуды запрещено класть на дно ультразвуковой ванны. Корзины позволяют избежать царапин на частях, которые будут очищаться, и на дне ультразвуковой ванны. Стаканы помещают в крышки ультразвуковых ванн с отверстиями и используют для очистки небольших объектов или при работе с агрессивными растворами.

Какие чистящие средства можно использовать в ультразвуковой ванне?

Чистящие и дезинфицирующие средства TICKOPUR и STAMMOPUR были специально разработаны для применения в ультразвуковых ваннах SONOREX. Вода без соответствующих добавок не очищает. Никогда не используйте бытовые детергенты и деионизированную воду в ультразвуковых ваннах. Необходимо использовать пластиковые вставки для ультразвуковых ванн при работе с кислотами или удалении кислотных остатков. Не разрешается использовать легковоспламеняющиеся жидкости непосредственно в ультразвуковой ванне.

Принцип работы

Ультразвуковая ванна является емкостью, изготовленной из легированной стали, стандартного объема в 2 литра, данный фактор позволяет поместить туда одновременно несколько предметов небольшого размера. В целях работы в условиях промышленного масштаба используют ванны на 10 и 15 литров.

Основа работы устройства состоит из воздействия ультразвуком на различные детали, частота колебаний которого составляет более 18 кГц. После включения самого механизма, жидкость, которая уже присутствует в емкости, под действием генерации превращается в множество маленьких пузырьков. Образовавшиеся молекулярные шарики крепко обволакивают погруженное изделие, вытягивают всю грязь, а затем лопаются под давлением тяжести.

Данная технология очищает места, недоступные человеческим рукам. Стоит отдать должное тому, что при подобном очищении не повреждается общая конструкция и целостность очищаемого объекта.

Применение ультразвука при электродуговой наплавке

При электродуговой наплавке поверхностей металлов важным элементом процесса является каплеперенос расплавленного электродного металла. Эффективность каплепереноса электродного металла и производительность наплавки заметно повышаются при придании плавящемуся электроду поперечных колебательных движений. Поперечные колебания электрода способствуют изменению формы и структуры наплавленного слоя металла. Известно, что при электродуговой наплавке металл наплавленного слоя состоит из столбчатых кристаллов – дендритов, расположенных перпендикулярно к линии оплавления основного металла. При этом аустенитные зерна основного металла по линии оплавления являются основой для растущих дендритов, из-за чего число и размеры последних определяются величиной и количеством этих зёрен. Поэтому чем крупнее зёрна основного металла на участке перегрева зоны термического влияния, тем больше в структуре наплавленного слоя будут иметь место столбчатые кристаллы. Уменьшая длину слоя жидкого металла за счёт поперечных колебаний, можно сократить пребывание электрода в зоне перегрева. Это уменьшает величину зерна основного металла в зоне оплавления, а следовательно способствует формированию мелкозернистой структуры наплавленного металла. Известно, что четкая ориентация дендритов способствует повышенной хрупкости наплавленного металла, тогда как ультразвуковые колебания способствуют созданию прочной дезориентированной структуры наплавленного слоя.

Схема технологической установки для наплавки с ультразвуком легирующей металлопорошковой присадкой в среде защитного газа представлена на рисунке 6.

Рисунок 6 – Схема технологической установки для наплавки с ультразвуком и металлопорошковой присадкой: 1 – устройство для передачи ультразвуковых колебаний на электрод; 2 – волновод-концентратор; 3 – электродная проволока; 4 – корпус наплавочной головки; 5 – токовод; 6 – устройство для подачи газопорошковой смеси; 7 – наплавляемая поверхность

Установка работает следующим образом. Устройство 1 передает от генератора через волновод-концентратор 2 продольные ультразвуковые колебании тоководу 5, установленному в наплавочной головке. В направляющей трубке токовода 5 возбуждаются поперечные колебания, которые передаются наплавочной проволоке 3. Колебания электродной проволоки вызывают диспергирование капель расплава электрода на мелкие частицы, которые получив колебательные движения, попадают в сварочную ванну и, став дополнительными центрами кристаллизации, способствуют образованию однородной структуры.

Сравнительный анализ полученных структур показывает, что зернистость, плотность и качество слоя, наплавленного с применением ультразвуковых колебаний значительно больше, чем слоя, наплавленного без ультразвука. Причем при наплавке с ультразвуковыми колебаниями практически отсутствует граница раздела слоев: покрытие-основа, что характеризует их высокую сцепляемость и плавный градиент свойств. Ультразвуковые колебания активно способствуют процессам зарождения и образования кристаллов, препятствуют их росту и повышают однородность структуры.

При введении в расплав легирующего порошка, частицы которого под воздействием ультразвука находятся во взвешенном состоянии, смачиваются расплавом и, равномерно распределяясь в его объёме, становятся дополнительными центрами кристаллизации, а при затвердевании эта металлосуспензия фиксируется, образуя при кристаллизации композиционный сплав с разнообразными свойствами: антифрикционными, абразивными, износостойкими, коррозионностойкими и другими. При этом достигается увеличение производительности процесса электродуговой наплавки и повышение износостойкости наплавленного слоя в 1,5–1,7 раза.

Наплавленный слой получается качественным, без металлургических дефектов и с более высокой твёрдостью. Такой способ наплавки позволяет снизить градиент температуры по сечению наплавляемого слоя и повысить скорость кристаллизации, что понижает остаточные напряжения как в наплавленном слое, так и в зоне сцепления покрытия с основой.