Аналіз причин відмов виробів електроніки показує, що їх четверта частина припадає на частку поганої якості очищення поверхонь. Миючими речовинами в електроніці завжди були органічні розчинники. Ручне очищення приводило до значної кількості браку, травматизму, викидів парів розчинників в атмосферу і забруднення навколишнього середовища. Загальновідомий основний недолік спиртів: їх пожежо-і вибухонебезпечність. Хлоровані вуглеводні токсичні, мають канцерогенну, мутагенну дію і вимагають утилізації відходів методом поховання. Хладони руйнують озоновий шар і посилюють парниковий ефект. Тому актуальна проблема створення нових безпечних миючих композицій, екологічно безпечних технологічних процесів і обладнання для очищення виробів.
Альтернатива органічних розчинників і хладону - це ультразвукове (УЗ) очищення у водних розчинах поверхнево активних речовин (ПАР).
Принцип дії ультразвукових ванн заснований на застосуванні ультразвукових коливань (понад 16 кГц), що представляють собою пружні хвилі, які розповсюджуються в рідинах і твердих тілах.
У сучасних ультразвукових ваннах джерело коливань жорстко закріплене за межами судини, завдяки чому сама ванна стає резонансним тілом, а коливання знаходиться в ній рідини мають однакову інтенсивність у всьому обсязі. Рідиною найчастіше служить вода або готовий препарат, що діє як розчинник жирів, знищувач іржі і т. д. (в залежності від виконуваних робіт). Виріб занурюють у ванну в вільному підвішеному стані або на спеціальних пристроях (підвісні решітки, кошики тощо) так, щоб воно постійно омивалось рідиною і піддавалося впливу ультразвукових коливань. Під впливом ультразвукових коливань високої інтенсивності частинки рідини здійснюють зворотно-поступальні рухи на частоті генератора. Виникають дуже великі прискорення, і на кордоні "рідина - очищуваний виріб" рідина з величезною силою "розбивається" об поверхню очищуваного виробу і збиває з нього частинки бруду. Потім рідина настільки стрімко "відтягується" з поверхні виробу, що утворюється вакуум, в який і всмоктуються частинки бруду. Цей фізичний процес називається "кавітація". Такий інтенсивний рух розчину у ванні посилює розподіл, роздрібнення і емульгування частинок бруду в рідині. Примітно, що навіть самі вузькі поглиблення і отвори очищуваного вироби повністю очищаються від бруду.
Кавітація (від лат.- порожнеча) - утворення в рідині порожнин (кавітаційних бульбашок, або каверн), заповнених парою.
Захлопування кавітаційних газових порожнин супроводжується утворенням ударних мікрохвиль, тиск в яких може досягати (1-5) • 108 Па. Такі мікроудари руйнують не тільки оксидні плівки і забруднення на оброблюваної поверхні виробів, але і певною мірою змінюють морфологію поверхні. Виникаючі мікро-і макропотокі сприяють видаленню забруднень і прискоренню процесу очищення мікрорельєфних поверхонь. Обумовлені кавітацією динамічні та теплові ефекти інтенсифікують процес видалення забруднень з поверхонь деталей і виробів під дією УЗ-поля. Використання робочих частот в діапазоні 80-120 кГц забезпечує неруйнівне очищення і видалення забруднень розміром до 1 мкм з мікрорельєфним поверхонь.
Для видалення стійких забруднень з поверхонь виробів необхідно створити спрямовані акустичні течії в рідкому середовищі і забезпечити рівномірність кавітаційного поля в ультразвуковій ванні.
Перелічимо переваги ультразвукового очищення:
- абсолютна очищення місць, де інші способи неможливі або неефективні (дрібні отвори, поглиблення, тріщини, пори, сопла, деталі різних фільтрів і т.д.);
- можливість очищення складних виробів без їх розбору на складові частини;
- екологічно чиста технологія: дозволяє замінити агресивні та легкозаймисті мийні розчини безпечними та екологічно нешкідливими;
- в меншій мірі застосовується ручна праця, заощаджується час, знижуються витрати;
- процес очищення механізується і автоматизується.
Крім того, ультразвук є каталізатором багатьох фізичних процесів і хімічних реакцій.
Основною перевагою УЗ-очищення перед іншими відомими методами видалення забруднень є висока продуктивність, що поєднується з хорошою якістю очищення виробів від будь-яких поверхневих плівок. Розвиток технології УЗ-очищення і знежирення поверхонь виробів за останні десятиліття показало, що найбільш продуктивний груповий спосіб обробки дрібних виробів, покладених в касети або кошики. Для забезпечення високої якості очищення необхідно створити спрямовані акустичні течії і забезпечити рівномірність розподілу інтенсивності УЗ-поля в об'ємі рідини.
Комментариев нет:
Отправить комментарий