Способ очистки изделий Советский патент 1980 года по МПК B08B3/12 

Изобретение относится к способам очистки изделий под слоем жидкости от поверхностных загрязнений и может быть использовано, например, для ультразвуковой очистки проволоки от остатков волочильных эмульсий. Известен способ очистки изделий типа лент, включающий подведение к моющей жидкости ультразвуковых колебаний и нагнетание пузырьков, являющихся дополнительными центрами кавитации 1. Известен также способ удаления эмалевого покрытия с изделий путем нагрева их в охлаждающей жидкости 2. Недостатками известных способов является низкая производительность процесса очистки от загрязнений, весьма прочно связанных с материалом основы (например, продуктов коксования, полимеризации и т. д. изделий малых сечений, сравнимых с размерами кавитационных пузырей, а также плохая очистка от тончайщих слоев загрязнений. Так, применение ультразвуковых колебаний при очистке микропроволоки от вязких остатков волочильных эмульсий не дает ощутимого повышения производительности по Сравнению с очисткой в аналогичных моющих средах без ультразвуковых колебаний. Это связано с тем, что поперечные размеры изделия становятся меньше размеров кавитационных пузырьков, в результате чего последние не могут проникать под слой загрязнений и разрушать его. Не более производителен в этом случае способ очистки путем нагрева материала проволоки и охлаждения слоя загрязнения, так как, обладая существенной вязкостью, он не разрущается под действием термических напряжений. Целью изобретения является повышение производительности очистки изделий от загрязнений, прочно связанных с материалом основы. Поставленная цель достигается тем, что в течение всего процесса очистки в жидкости возбуждают ультразвуковые колебания (УЗК). Кроме того, осуществляют импульсный нагрев изделия в охлаждающей жидкости. Очистку изделий осуществляют в ванне с моюще-охлаждающей жидкостью, к которой подведены ультразвуковые колебания. Нагрев очищаемого изделия производят, например, импульсным электрическим током.

Нагрев током характерен для протяженных изделий од;;накового сечения, например лент проволок. Изделия переменного сечения или непротяженные можно нагревать с помощью установок высокочастотного нагрева, которые включают периодически.

Способ очистки заключается в следующем. Нагревщееся, например, выще температуры кипения - моюще-охлаждающей жидкости изделие испаряет тонкий слой жидкости, прилетающий к его поверхности.

Образовавщаяся паровая подущка разделяет изделие и жидкость до окончания действия нагревающего импульса. Затем жидкость «обрущивается на разогретую очищаемую поверхность, вследствие чего происходит ее бурное испарение. Гидравлический удар и интенсивные струи пара обуславливают в этот период гидросбивной и паровзрывной механизмы очистки. На следующем этапе пар, быстро растворяясь в приконтактных слоях жидкости, создает больщое количество дополнительных центров кавитации, которые локализуются в непосредственной близости от поверхности очищаемого изделия. Многие центры кавитации образуются непосредственно внутри загрязнения и на границе изделия с загрязнением, что способствует возникновению кавитационных пузырьков в самом загрязнении и еще более интенсивному его разрущению. С началом нового цикла жидкость снова начинает испаряться, образуется, воздущная подущка, возникает паровзрывной и гидросбивной механизмы очистки, и все повторяется сначала.

Пример. Ленту из нержавеющей стали размерами 0,09 X 0,57 мм предварительно покрывают со всех сторон составом из цапон-лака 20%, клея БФ-2 60%, ацетона 20% выдерживают сутки при комнатной температуре и полимеризуют по технологии для клея БФ-2. Толщина покрытия не превыщает 0,005 мм. Отрезки ленты длиной 200 мм укрепляют в кронщтейне, помещают в ванну ультразвуковой очистки УЗУ-0,25 и после одной минуты обработки измеряют степень очистки по величине очищенной площади.

Пульсирующий ток частотой 50 Гц плотностью от нуля до 20 А/мм 2 подводят к

концам очищаемой ленты. В качестве моющеохлаждающей жидкости используют воду, температуру которой поддерживают на уровне 25 ± 2°С. Факт разогрева ленты до температуры кипения жидкости отмечают по возникновению характерного треска, образующегося при испарении воды и легкого облачка пара вокруг ленты. Для сравнения на разных образцах производили следующие обработки: а) отмокание без УЗК и нагрева; б) очистка с УЗК, в) очистка с импульсным разогревом изделия без УЗК, г) очистка с УЗК и импульсным разогревом. В результате очистки в моюще-охлаждающей жидкости с подведенным к ней УЗК и импульсным нагревом изделия в два раза

эффективнее очистки без УЗК с импульсным разогревом и на порядок выще ультразвуковой очистки. Кроме того, раздельная обработка одних и тех же образцов импульсным разогревом, а затем ультразвуковой очисткой и наоборот, показывает, что степень очистки не выще очистки с применением только импульсного разогрева.

Сочетание ультразвуковых полей и импульсного нагрева изделия в моюще-охлаждающей жидкости позволяет получить весьма гибкий и эффективный механизм очистки. Так для легкоплавких металлов возможна очистка при температурах, немного превыщающих точку кипения жидкости, а для материалов с регламентированными магнитными свойствами температуру можно поднимать вплоть до точки Кюри.

Формула изобретения

1. Способ очистки изделий путем нагрева их в охлаждающей жидкости, отличающийся тем, что, с целью повыщения производительности способа, в течение всего процесса очистки в жидкости возбуждают ультразвуковые колебания.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагрев изделия осуществляют импульсно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 524576, кл. В 08 В 3/12, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР .

№ 198882, кл. С 23 D 17/00, 1965 (прототип).