Как выбрать ультразвуковую ванну Статья

Ультразвуковая ванна используется для ультразвуковой чисти в специальных растворах, реже она применяется для перемешивания жидкостей. Основная её сфера применения это именно первый вариант и здесь ультразвуковые ванны набирают все большую популярность, тем более что сегодня есть вполне бюджетные, но при этом эффективные модели. Их используют в медицинских учреждениях, лабораториях, в промышленности, ювелирном деле и во многих других сферах. Если нужно очистить небольшой предмет, да еще и сложной формы, то здесь варианта лучше ультразвуковой ванны практически нет. В этой статье мы поговорим о том, какие бывают ультразвуковые ванны, как они работают и как выбрать подходящую. А в самом конце статьи вы найдете короткие обзоры нескольких хороших моделей из разных ценовых категорий.

Конструкция и принцип работы ультразвуковой ванны

Типичная и самая простая ультразвуковая ванна состоит из металлического резервуара, преобразователя и генератора ультразвуковой частоты, а также элементов управления и контроля. Резервуар обычно делают из нержавеющей стали, хотя встречаются пластиковые или керамические варианты. В некоторых моделях в резервуары встроен нагревательный элемент, это нужно для того, чтобы нагреть чистящий раствор для оптимальной температуры. В этом случае в конструкции будут предусмотрены и датчики, которые будут автоматически замерять температуру и поддерживать её на нужном уровне. Такие модели стоят дороже, но на самом деле качество чистки у них значительно лучше, так как от температуры жидкости зависят её свойства, подробнее об этом мы еще поговорим ниже.

Основным рабочим элементом конструкции ультразвуковой ванны выступает генератор, который преобразовывает электрическую энергию из сети в высокочастотный сигнал. Он отправляется на преобразователь, который собственно преобразовывает его в механическую энергию и генерирует колебания. Преобразователи бывают двух видов, наиболее распространены пьезоэлектрические. В более дорогих моделях, которые можно отнести к промышленным установкам, есть насосы для закачки и слива рабочей жидкости, фильтры, системы сушки предметов и т.д. С обычными недорогими моделями поставляется небольшая загрузочная корзина с сетчатыми стенками, которая также используется для сушки очищенных предметов.

Принцип работы ультразвуковой ванны основан на эффекте кавитации, который имеет место исключительно в жидкостях. Если говорить научным языком, то эффект заключается в образовании разрывов сплошности, если говорить простым языком, то в жидкости образуются пузырьки из-за понижения давления. Соответственно, рядом с ними давление увеличивается, а пузырьки постоянно схлопываются и появляются снова. Все это приводит к появлению микроударных волн, которые обеспечивают большое давление, которое собственно и очищает поверхность предметов. То есть, принцип работы основан на всем известных физических функциях. Именно он позволяет очищать мелкие детали самой сложной формы, так как эти микроударные волны способы достать до любого места. От параметров ультразвуковой ванны зависит и мощность микроударных волн и здесь стоит сделать оговорку, что они могут не только чистить, но и разрушать, если предмет недостаточно прочный.

Кроме того, при работе ультразвуковой ванны на предметы также воздействует звуковое давление и акустические течения (вихревые потоки). Но все же основное это именно кавитация, при этом здесь стоит отметить, что чем выше частота волн, тем меньше размер пузырьков. Об этом мы еще будем говорить ниже, но зависимость здесь прямая и этот момент очень важно учитывать. Разумеется, влияют и свойства самого чистящего раствора, который наливают в ванну и тут дело не только в его температуре, но и в других свойствах.

Характеристики ультразвуковых ванн

Итак, мы поговорили про их принцип работы и конструкции, поняли, как они устроены и работают, а теперь настало время поговорить про их характеристики. Характеристик у ультразвуковых ванн не так уж и много, но для того, чтобы выбрать самую подходящую модель именно для вас, имеет смысл обратить внимание на все.

Рабочая частота

Выше мы писали, что чем выше частота, тем меньше размер пузырьков. Минимальным значением является 20 кГц, она подходит для удаления серьезных загрязнений и на прочных предметах. В ультразвуковых ваннах с такой частотой не рекомендуется очищать предметы из мягких и не слишком прочных материалов, а также если у них полированная поверхность. От 40 до 80 кГц у недорогих моделей встречаются чаще всего. Это довольно универсальные значения, которые подходят для большинства задача. При этом 80 кГц куда лучше работает с предметами сложной формы, например с теми, которые имеют очень маленькие отверстия. Ультразвуковые ванны с рабочей частотой от 120 кГц применяют в определенных сферах для очистки самых «нежных» предметов, например, их могут использовать в прецизионной оптике, где используют высокоточные оптические компоненты. Встречаются ванны и с более высокой частотой, есть даже мегагерцовые, но это уже частные случаи, а не продукт массового потребления, они используются в узких сферах и это уже дорогое промышленное оборудование. В рамках этой статьи мы его рассматривать не будем.

Мощность

У ультразвуковых ванн есть потребляемая мощность, которая может быть от десятков ватт до киловатт. Но, если честно, сама по себе эта характеристика особого значения не имеет, все дело в том, что важнее соотношение мощность и объема самой ультразвуковой ванны. Например, у одной ванны мощность 1500 Вт а объём 100 литров, получится 15 Вт на каждый литр. У другой мощность 1300, но объем уже 50 литров, тут уже получается 26 Вт на литр, то есть, такая ванна обладает куда большими возможностями. Впрочем, в наших примерах промышленные модели, если говорить про обычные бытовые (которые могут быть и профессиональными), там объем обычно несколько литров (а то и меньше литра), а мощность до 250 Вт. У них обычно 40-50 Вт на каждый литр, иногда даже и больше, чего более чем достаточно. Также отметим, что во многих ваннах предусмотрена возможность регулировки мощности, предпочтение стоит отдать именно таким. Просто потому, что они значительно универсальнее.

Объем

Очевидный показатель, с выбором которого нет никаких сложностей. Объем зависит от того, какие предметы вы планируете очищать в ультразвуковой ванне, они должны спокойно в ней помещаться. Бывают ванны объемом меньше одного литра, а бывает и объемом в сотни литров, но это уже промышленное оборудование. В принципе, здесь можно выбирать и с запасом, но слишком большой не нужен. Отталкиваться при выборе стоит именно от размера предметов, которые вы будете очищать. Например, под мелкие детали или предметы размером до половины сантиметра нет никакого смысла покупать ультразвуковую ванну с объемом 3-4 литра, такая будет попросту избыточной. Также есть правило, что максимально допустимый вес предмета (или нескольких в совокупности) не должен превышать 30% объема ванны. Например, если объем ванны 3 литра, то вес предметов должен быть не больше одного килограмма. Конечно, при условии, что они помещаются по размеру, все же плотность у материалов бывает разной.

Наличие подогрева

Как мы уже отмечали выше, если моющий раствор нагрет до определенной температуры, то он становится гораздо эффективнее. Впрочем, это зависит еще и от того, какой именно раствор используется, об этом мы еще расскажем ниже, но чаще всего для них нужна температура от +50 до +60 градусов по Цельсию. Оптимальная температура раствора влияет не только на эффективность, но еще и на скорость очистки, поэтому если вам нужно пользоваться ультразвуковой ванной часто, стоит выбирать модель с подогревом. В недорогих моделях функции подогрева может и не быть. Если ультразвуковой ванной вы пользуетесь время от времени, а очищаемые предметы не имеют сложной формы и мелких отверстий, то можно обойтись и без подогрева.

Это основные технические параметры, на которые нужно смотреть при выборе ультразвуковой ванны. Как мы и говорили, характеристик немного, но чтобы выбрать подходящую модель, обратить внимание нужно на все. Дальше мы рассмотрим еще несколько моментов, которые непосредственно не связанны с ультразвуковыми ваннами, зато связаны с тем, как они работают, в том числе и с их эффективностью.

В чем преимущества чистки ультразвуком

Отдельно стоит поговорить про преимущества чистки при помощи ультразвуковых ванн. Это будет полезно для тех, кто еще не понимает целесообразность покупки этого устройства. Про то, что они эффективны при очистке мелких предметов сложной формы мы уже писали. Но их принцип работы обеспечивает еще и равномерность очистки. Проще говоря, все поверхности очистятся примерно за одинаковое время и одинаково хорошо (если и уровень загрязнения примерно одинаков). Чистка в ультразвуковой ванне безопасна, она не повредит предмету, в отличии от механических или химических способов очистки, с которыми нужно быть очень аккуратным. Да, выше мы писали, что работа на низких частотах волны накладывает определенные ограничения, но если говорить аналогиями, то вы не будете забивать мебельный гвоздь кувалдой. Так и в случае с ультразвуковыми ваннами, если она подходит под ваши задачи (или её можно настроить), то никакой опасности для очищаемых предметов нет, вне зависимости от материала из которого они изготовлены.

Использование ультразвуковой ванны позволяет удалить большинство загрязнений. В том смысле, что можно удалять разные загрязнения, вплоть до минеральных отложений, красители, жиры, ржавчину и т.д. Проще говоря, ультразвуковую ванну можно отнести к универсальным чистящим устройствам. Да, некоторые загрязнения могут потребовать особого подхода, но такие ситуации встречаются достаточно редко. К другим плюсам ультразвуковых ванн относится из компактность и простота использования. Не нужны особые навыки для эксплуатации ультразвуковой ванны, даже самые дешевые работают в автоматическом режиме, от оператора обычно требуется лишь контролировать время работы. У промышленных устройств настроек гораздо больше, они сложнее в эксплуатации, но их мы в нашей статье не рассматриваем.

Какие есть жидкости для ультразвуковых ванн

Здесь мы не будем подробно рассказывать про каждую жидкость и тем более говорить про их состав (некоторые могут состоять из 15 и более компонентов). Это тема для отдельной статьи, здесь же мы коротко расскажем про те жидкости, которые используются чаще всего. Выше мы писали про плюсы ультразвуковых ванн, рассказывали, как они работают, но и выбор жидкости тоже имеет значение. Ко всем из них в целом предъявляются общие требования: они не должны образовывать пену, способствовать кавитации, не повреждать предмет и легко смываться. Но, конечно, у разных жидкостей разные свойства, в основном это относится к загрязнениям, с которыми они работают эффективнее всего. Все чистящие жидкости можно разделить на несколько групп.

• Щелочные. Лучше всего удаляют органические, а также жировые загрязнения. С другими в ультразвуковой ванне тоже справляются, но несколько хуже и потребуется больше времени. Тут есть целая группа средств, свойства которых могут отличаться, но в целом они похожи.

• Кислоты. И здесь есть много разных вариантов, ведь кислоты бывают разные. Но если говорить в целом, то они подходят для очистки предметов от ржавчины, минеральных отложений и т.д. Использование кислот подразумевает агрессивную очистку, поэтому их применяют при работе с самыми сильными и сложными загрязнениями. Использовать их нужно осторожно, ведь они могут взаимодействовать и с поверхностью предмета.

• Аммиак. Его часто добавляют в моющую жидкость, по своим свойствам он напоминает щелочные растворы. Довольно эффективен, при этом стоимость его невысока.

• Ферменты. Это отдельная группа катализаторов, которые эффективно расщепляют и удаляют биологические вещества. По понятным причинам чаще всего они используются в медицине, могут выпускаться как в виде порошка, так и в виде жидкости.

• Дистиллированная вода. Зачастую выступает в роли растворителя, в котором растворяют другие вещества.

Кроме того, могут использоваться и другие вещества. Например, ингибиторы коррозии, которые применяют для замедления окисления. Используются они после чистки предмета в кислоте, также ими могут обрабатывать и сам бак ультразвуковой ванны для дополнительной защиты. Также применяют этилендиаминтетрауксусную кислоту, которая связывает ионы металла и предотвращает изменение его цвета. Как видите, тема довольно обширная, о чем мы и писали выше. Чистящую жидкость подбирают исходя из того, какие именно предметы и из каких материалов нужно очищать.

Обзоры ультразвуковых ванн

В заключительной части статьи мы расскажем про несколько моделей ультразвуковых ванн из разных ценовых категориях. Это не рейтинг, здесь мы просто подобрали те модели, которые заслужили положительные отзывы от реальных покупателей.

Codyson CD-7810A

Самая бюджетная модель в нашем списке, её объем 0,75 литра, мощность 50 Вт, а рабочая частота 42 кГц. Довольно универсальная модель, которая заслужила хорошие отзывы, отлично подходит для очистки небольших предметов. Корпус сделан из стали, данная модель отличается надежностью и долговечностью.

CODYSON CD-4800

Более дорогая, но более вместительная ультразвуковая ванна - 1,4 литра. Мощность 75 Вт, что для такого объема более чем достаточно, частота 42 кГц, есть возможность настраивать таймер, также оборудована цифровым дисплеем. Универсальная модель, отзывы про которую в основном положительные.

AMEGA-5831

Самая дорогая, но также и самая вместительная ультразвуковая ванна в нашем списке. Её объем - 3 литра, корпус выполнен из стали. Таймер можно устанавливать на значения от 1 до 30 минут, что позволяет решать любые задачи, рабочая частота - 35 кГц. Кроме того, эта модель оснащена защитой от перегрева.