همگی می‌دانیم که شستن و تمیز کردن کار ساده‌ای نیست به خصوص وقتی که می‌خواهیم میکروب‌‌ها و سایر آلودگی‌ها را از یک شی پاک کنیم اما اگر ابزاری برای تمیز کردن وجود داشته باشد که بتواند کار نظافت را هنگام نشستن و آرامش شما انجام دهد، چه می‌کنید؟

دستگاه التراسونیک می‌تواند ابزار تمیز کننده مناسبی باشد که شما برای کاهش سختی تمیز کردن در خانه و محل کار به آن نیاز دارید. به همین دلیل برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد این دستگاه، ادامه مطلب را با ما همراه باشید.

التراسونیک چیست؟

التراسونیک  (ultrasonic)علمی است که شامل طیفی از فرکانس‌های صوتی است که برای شنوایی انسان قابل شنیدن نیست. این فرکانس‌ها تقریباً از 20،000 تا 100،000 سیکل در ثانیه است. فرکانس‌‌های پایین و بالاتر تأثیر متفاوتی دارند و گاهی اوقات برای کاربردهای خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند.

استفاده از التراسونیک پس از جنگ جهانی اول آغاز شد اما مبدل‌ها ضعیف بودند و بنابراین در شستشو کاربردی نداشتند. در دهه 1960 با ابداع مبدل‌های توان بالا، شستشوی التراسونیک در زمره کاربردهای مهم علم فراصوت قرار گرفت. امروزه، فناوری مدرن آن، روشی بسیار مطمئن و موثر را برای شستشو ایجاد کرده است.

دستگاه التراسونیک وسیله‌ایست که به وسیله آب و محلول شوینده مناسب و استفاده از موج التراسونیک، وسایل مختلف را می‌شوید. همچنین، می‌توان گفت این دستگاه ، دستگاهی است که حذف کامل و سریع آلودگی‌ها، میکروب‌ها و سایر آلاینده‌ها را از مواردی که در یک مخزن آب قرار می‌گیرند و با امواج صوتی فرکانس بالا تحریک می‌شوند، ارایه می‌دهد. همه تمیزکننده‌های التراسونیک به یک اندازه نیستند و برای کاربردهای گوناگون ساخته می‌شوند اما هدف همگی تمیز کردن است.

دستگاه التراسونیک (حمام التراسونیک)

(ultrasonic)دستگاه التراسونیک یا التراسونیک کلینر، دستگاهی است که با استفاده از فرکانس‌های التراسوند (مافوق صوت)، برای از بین بردن سریع و دقیق انواع آلودگی‌ها از نقاط قطعات مختلف استفاده می‌شود. پاکسازی قطعاتی با زوایا و شکاف‌های ریز و زیاد و نقاطی که دسترسی به آنها مشکل است، تنها با دستگاه التراسونیک امکان پذیر می‌شود.
روش‌های دیگری چون استفاده از جت واش و شستشو با فرچه، تنها برای زمانی مناسب هستند که دسترسی مستقیم به کثیفی‌ها و جرم‌ها وجود دارد اما در دستگاه التراسونیک، هر جایی که موج بتواند به آن ورود کند در معرض شستشو قرار می‌گیرد. امواج التراسونیک، امواجی بالاتر از محدوده شنوایی انسان هستند که محدوده فرکانسی بالاتر از 20 کیلوهرتز را شامل می‌شوند.

عملکرد حمام اولتراسونیک بدین صورت است که قطعه مورد نظر درون یک محفظه به همراه محلول مناسب (بسته به نیاز می‌تواند محلول آبی یا آلی باشد) قرار می‌گیرد و این محلول توسط یک ژنراتور امواج التراسونیک با فرکانس و قدرت بالا به ارتعاش در می‌آید. این ارتعاشات، باعث تشکیل میلیون‌ها حفره و حباب میکروسکوپی که درون آن ها خلأ می‌باشد، می‌شود.
به این فرآیند اصطلاحاً کاویتاسیون گفته می‌شود. در ادامه و به مرور این حباب‌ها بزرگتر و بزرگتر شده و در مرحله‌ای، حباب سوراخ شده و محلول با شدت به داخل آن کشیده می‌شود. این اتفاق باعث تشکیل یک میکروجت ultrasonic از محلول می‌گردد. این میکرو‌جت‌ها که در تمام بخش‌های محلول و در جهت‌های مختلف به صورت پیوسته در حال تشکیل شدن هستند، به سطح قطعات داخل محفظه برخورد کرده و آلودگی‌های سطح را از آن جدا می‌کنند. به عبارت دیگر این امواج صوتی باعث می‌شود مایع درون محفظه مانند یک مسواک یا اسفنج عمل کرده و مناطق عمیق و دور از دسترس قطعات را کاملاً تمیز کند.

با توجه به ابعاد میکرومتری این میکروجت‌ها، آنها توانایی نفوذ به ریزترین منافذ و شکاف‎های قطعه را دارند و هر نوع آلودگی را از آنها خارج می‌کنند. اندازه حباب‌ها با بالاتر رفتن فرکانس التراسونیک، کوچکتر می‌شود اما قدرت نفوذ بیشتری پیدا می‌کنند اما در عوض ضربات نرم‌تری به جرم‌ها وارد می‌شود. همچنین سایز این ذرات به دمای مایع نیز بستگی دارد. به عنوان مثال، آب خالص در دمای 60 درجه سانتیگراد و 40 کیلوهرتز حداکثر اندازه حباب حدود 100 میکرون را دارد.

حباب‌های تولید شده توانایی بسیار زیادی در تمیز کردن قطعات مختلف دارند. استفاده مناسب از دستگاه التراسونیک می‌تواند نتایج فوق العاده و بعضاً غیرقابل باوری به همراه داشته باشد.

شستشو و پاک سازی با کیفیتی بالا برای لوازمی با منافذ زیاد و نقاطی که به راحتی نمی‌توان به آن دسترسی پیدا کرد، از کاربردهای حمام التراسونیک است.

کیفیت شستشو در یک التراسونیک کلینر به عوامل متعددی از جمله قدرت التراسونیک، فرکانس التراسونیک، جنس محلول شستشو، درجه حرارت محلول شستشو، نوع آلودگی و جنس قطعات مورد شستشو و مدت زمان شستشو بستگی دارد. هرچه چگالی قدرت التراسونیک بیشتر باشد، پاکسازی به صورت کامل‌تر اتفاق خواهد افتاد.
همچنین معمولا هرچه دمای محلول بالاتر باشد، آلودگی‌ها ساده تر از قطعه جدا می‌شوند. همچنین هرچه فرکانس یک دستگاه التراسونیک بالاتر باشد، قطعات با منافذ ریزتز را می‌تواند تمیز کند.

یکی دیگر از ویژگی‌هایی که در بهبود عملکرد شستشو تاثیر زیادی دارد، گاز زدایی محلول یا اصطلاحا Degas کردن آن است. برخی از دستگاه‌های حمام التراسونیک، قابلتی به نام حالت کاری Degas دارند. در این حالت کاری، دستگاه با عملکرد پالسی، گاز‌های داخل یک محلول را از آن خارج کرده و این امر باعث افزایش کیفیت شستشو می‌گردد.

هر بار که از یک محلول استفاده می‌کنیم، مقداری گاز در محلول وجود دارد و در آن حل شده‌اند. این گازها از جمله نیتروژن ، اکسیژن  و دی اکسید کربن، بعد از روشن کردن دستگاه، انرژی ایجاد شده توسط مبدل‌های التراسونیک را جذب خود کرده و در نتیجه قدرت کمتری به خود محلول می‌رسد تا بتواند عمل شستشو را انجام دهد. با استفاده از قابلیت Degas و خارج کردن این گازها از محلول، شاهد بهبود چشمگیری در کیفیت شستشو خواهید بود.

تجهیزاتی که حمام التراسونیک را می‌سازد

حمام التراسونیک از اجزای مختلفی تشکیل شده است که هر کدام نقشی کلیدی در فرآیند شستشو ایفا می‌کنند.

• بدنه و مخزن: بدنه و مخزن بیشتر دستگاه‌ها از جنس استیل ضد زنگ یا آلومینیوم است و این امر طول عمر بالایی به آنها می‌بخشد. مخزن در سایزهای مختلف ارائه می‌شود تا نیازهای مختلف را برآورده کند.

  بیشتر دستگاه‌های التراسونیک دارای یک تانک در سایزهای مختلف هستند که قطعات و مایع شستشو در آن قرار می‌گیرد اما بعضی از این دستگاه‌ها بدون تانک ساخته می‌شوند که برای استفاده از آن‌ها نیاز به یک کاسه یا مخزن دارید.

  وظیفه این قسمت نگهداری مایع شوینده و نیز قطعات تحت شستشو است و باید از اندازه و جنس مناسب برخوردار باشد و کمترین میزان جذب انرژی التراسونیک را داشته باشد تا بیشترین انرژی به قطعات تحت شستشو برسد.

  شستشوی التراسونیک معمولاً بین 10 الی 20 دقیقه طول می‌کشد اما این زمان به پارامتر‌های مختلفی وابسته است که از آن جمله می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ژنراتور التراسونیک: این قسمت مسئول تولید امواج الکترونیکی با فرکانس مافوق صوت است.
• ترنسدیوسر یا مبدل التراسونیک: این مبدل‌ها انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کنند و امواج مافوق صوت را تولید می‌کنند. فرکانس تولیدی این مبدل‌ها در بازه 18 تا 120 کیلوهرتز است.
• محلول شستشوی التراسونیک: ویسکوزیته محلول شستشو باید کمینه باشد تا کاویتاسیون ایده آل در مایع داخل دستگاه ایجاد شود. همچنین با توجه به نوع آلودگی قطعه می‌بایست از محلول مناسب استفاده کرد.
• کنترلر زمان و دما: این ویژگی در همه دستگاه‌ها وجود ندارد، اما می‌تواند به تنظیم دقیق فرآیند شستشو کمک کند.
• سوییچ روشن و خاموش: در همه دستگاه‌ها وجود دارد. در بعضی از دستگاه‌ها نیز حالت خاموشی خودکار وجود دارد.
• شیر تخلیه: در همه دستگاه‌ها وجود ندارد، اما تخلیه مایع را آسان‌تر می‌کند.
• انرژی الکتریسیته: انرژی برق برای تحریک مبدل‌ها مورد نیاز است.
• سبد یا فیکسچر: مانع اتصال قطعات به کف ظرف و آسیب دیدن دستگاه می‌شود.
• حالت‌های شستشو: برخی دستگاه‌ها حالت‌های مختلفی مانند گاز زدایی، دیگس، سوییپ فرکانسی و … را ارائه می‌دهند که کیفیت شستشو را افزایش می‌دهد.

جدول اجزای اصلی حمام التراسونیک و شرح وظایف آنها

دقت داشته باشید که هنگام خرید دستگاه التراسونیک باید اندازه مخزن و سبد را برا اساس اندازه اشیایی که می‌خواهید بشویید و تمیز کنید در نظر بگیرید.

میتوانید حمام التراسونیک های شرکت بکر را مشاهده کنید

حمام التراسونیک آزمایشگاهی

حمام التراسونیک صنعتی

موارد مهم در مورد التراسونیک

 مکانیزم شستشو

هنگامی که دستگاه روشن می‌شود، مبدل‌ها به ارتعاش در می‌آیند و امواج فراصوت را در مایع ایجاد می‌کنند. این امواج، حباب‌های ریز میکروسکوپی به نام حباب‌های کاویتاسیون را به وجود می‌آورند. این حباب‌ها در اثر رشد و انفجار ناگهانی، نیرویی انفجاری آزاد می‌کنند که به مانند میلیون‌ها برس ریز، آلودگی‌ها را از سطح اشیاء جدا می‌کند.

فرکانس

فرکانس امواج فراصوت، از عوامل تعیین کننده اندازه حباب کاویتاسیون است. فرکانس‌های بالا حباب‌های کوچکی ایجاد می‌کنند که اقدامات تمیزکاری ملایمی را ارایه می‌دهند. از طرف دیگر فرکانس پایین حباب‌های نسبتاً بزرگی تولید می‌کند که ضربات پر قدرت تری را وارد می‌سازند البته از نظر بصری به سختی می‌توانید تفاوتی بین آنها قائل شوید.

این موضوع بدان معنی است که اگر می‌خواهید آلودگی‌های قوی را پاک کنید به یک دستگاه التراسونیک با فرکانس کمتر نیاز دارید اما اگر می‌خواهید اشیای ظریف و نرم ماننده جواهرات را بشویید به یک دستگاه التراسونیک با فرکانس‌های بالاتر نیاز دارید. به صورت تجربی فرکانس 40 کیلوهرتز بهترین فرکانس عمومی برای پاسخگویی به اکثر نیازهای کاربران است.

قدرت التراسونیک

همان طور که قبلاً گفته شد، اکثر دستگاه‌های التراسونیک با 50 تا 100 وات در هر گالن کار می‌کنند. افزایش قدرت یک پاک کننده باعث افزایش تعداد حباب‌های تولید شده در طی فرآیند کاویتاسیون می‌شود.

با افزایش قدرت، عملکرد تمیز کردن دستگاه سریعتر می‌شود. با این حال این موضوع دارای محدودیت است و نباید از حد مجاز عبور کرد زیرا در آن صورت ممکن است به وسایلی که تمیز می‌کنیم، آسیب وارد شود و همچنین انرژی به هدر می‌رود. 

انواع حمام التراسونیک: متناسب با هر نیاز

حمام‌های التراسونیک در دسته‌های مختلفی ارائه می‌شوند تا نیازهای متنوع کاربران را برآورده کنند:

• صنعتی: با توان بالا و مخازن بزرگ، برای تمیزکاری سنگین در خطوط تولید ایده‌آل هستند.این دسته با مبدل‌های پرتوان‌تر و ژنراتورهای توان بالای پیشرفته‌تر تولید می‌شود که توان بالایی در هر مبدل را تولید می‌کنند.
  مخازن آنها با استیل ضد زنگ جوش داده شده سنگین ساخته می‌شود و معمولاً ژنراتور در مکانی خارج مخزن تعبیه می‌شود. این نوع دستگاه‌های التراسونیک اساساً برای تمیز کردن در خطوط تولید استفاده می‌شوند و بسیار کارآمد هستند.
• رومیزی: با توان متوسط و مخازن کوچکتر، برای مصارف خانگی و کارگاهی مناسب هستند.این نوع دستگاه‌ها نیز مبدل‌های پرتوان دارند اما معمولاً کمی توان کمتری نسبت به دستگاه‌های صنعتی دارند.
  ژنراتورهای آن‌ها ساده‌تر هستند و مخزن‌هایی با حجم کمتر دارند. ژنراتورهای این نوع از دستگاه‌ها در مخزن آنها تعبیه می‌شود و در اکثر این نوع دستگاه‌ها نباید انتظار کارکرد پیوسته را داشت زیرا برای عملکرد 24/7 ساخته نشده‌اند.
• قابل حمل: با ابعاد و وزن کم، برای تمیزکاری اشیاء کوچک در مکان‌های مختلف کاربرد دارند.این نوع دستگاه‌ها مانند دستگاه‌های سونوگرافی قابل حمل هستند و دارای ژنراتورهای ساده و مبدل‌های کوچک هستند و برای یک شستشوی ساده مثلاً برای مواد غذایی و یا لباس کاربرد دارند.

 

محلول‌های شوینده

در بسیاری موارد به این عامل کم توجهی می‌شود اما یکی از عوامل بسیار مهم تعیین کننده کیفیت شستشو است. خصوصیات مایع مورد استفاده و نوع آلودگی باید به دقت بررسی شود. نباید بدون بررسی فقط یک محلول تمیز کننده خریداری و در دستگاه التراسونیک ریخت.
به طور کلی بیشتر پاک کننده‌ها بر پایه آب هستند اما می‌توانید از شوینده‌های تمیز کننده دیگری برای سریعتر کردن فرآیند تمیزکاری استفاده کرد.

باید مطمئن شوید که شوینده، کشش سطحی بیش از حد زیاد یا کم نداشته باشد. همچنین باید محلول بتواند خاک را از بین ببرد و در محلول نگه دارد.
محلول‌های شستشو به طور کلی باید از نظر ایمنی بی خطر باشند و عموماً خیلی قلیایی یا اسیدی نباشند و در محدوده خنثی قرار بگیرند.

علاوه بر این هر محلول تمیز کننده‌ای که استفاده می‌کنید باید به خوبی با آب مخلوط شود و سریعاً چربی‌ها را حل نماید. همچنین حالت گاز زدایی یک ویژگی بسیار مهم در دستگاه‌های التراسونیک است که با خارج کردن گازهای حل شده در محلول، کیفیت انتشار موج التراسونیک را به شدت بهبود بخشیده و شستشویی بهتر را به ارمغان می‌آورد.

اگر می‌خواهید مواد غذایی را با دستگاه‌ التراسونیک تمیز کنید، بهتر است از آب استفاده کنید. با این حال برای تمیز کردن قطعات آهنی باید از محلولی استفاده کرد که دارای مهار کننده زنگ زدگی است و پس از شستشو باعث زنگ زدن قطعات نمی‌شود.
کارشناسان شرکت‌های سازنده دستگاه‌های التراسونیک می‌توانند شما را در انتخاب درست محلول شستشو یاری کنند.

زمان شستشو

به طور معمول زمان شستشو بستگی به نوع آلودگی، شکل قطعات و میزان آن‌ها و توان دستگاه دارد. به طور معمول بیشتر آلودگی‌ها بین 5 تا 15 دقیقه از بین می‌روند. بهتر است دستگاهی تهیه کنید که به شما امکان تنظیم زمان شستشو و سایر پارمترهای شستشو را بدهد تا به سادگی در شستشوهای بعدی از تنظیمات قبلی بتوانید استفاده کنید.

دستورالعمل شستشو

برای اطمینان از شسشتوی موثر، ممکن است نیاز به پیروی از دستورالعمل‌های مناسب شستشو داشته باشید. به طور کلی مراحلی برای هر شستشو وجود دارد که بسته به نیاز می‌توان از بعضی از آنها صرف نظر کرد. این مراحل عبارتند از:

قبل از شستشو: این مرحله در شرایطی انجام می‌شود که تعداد زیادی آلاینده برای از بین بردن وجود داشته باشد و آلاینده‌ها خاصت چسبندگی زیادی داشته باشند. از آب ولرم می‌توان برای از بین بردن بخشی از این آلودگی‌ها و نیز آماده‌سازی آنها برای شستشو استفاده کرد.

قرار دادن مواد و وسایل درون مخزن التراسونیک: این مرحله‌ای است که حتما باید انجام شود. باید وسایل به صورتی منظم در داخل مخزن قرار بگیرد. بهتر است از سبدی استفاده شود که مانع برخورد وسایل به کف مخزن شود.

بعد از شستشو: اگر از مایع‌های شستشوی مناسب استفاده می‌کنید، می‌توانید از این مرحله صرف نظر کنید اما در غیر این صورت حتماً بعد از شستشو وسایل را آبکشی و در صورت امکان با دستمال یا هوای گرم خشک نمایید.

نکات مهم در مورد قطعه ای که قصد شست و شوی آن را دارید

نوع آلودگی قطعه

شما در دستگاه التراسونیک می‌توانید محدوده بسیار وسیعی از آلودگی‌های مختلف را شستشو نمایید. ابزارآلات طلا و جواهرسازی، ابزار جراحی و دندانپزشکی، بردهای الکترونیکی و هش برد ماینر، تجهیزات آزمایشگاهی، تجهیزات نظامی، قطعات خودرو و موارد بسیار دیگری می‌توانند در دستگاه التراسونیک شستشو شوند.
آلودگی‌های هر کدام از این قطعات با دیگری تفاوت دارد و برای رسیدن به بهترین عملکرد شستشو، در هر مورد می‌بایست از محلول شستشوی مرتبط استفاده کرد.

شکل فیزیکی قطعه

به جرأت می‌توان ادعا کرد که برخی از قطعات به دلیل شکل پیچیده و پر از منفذ خود، تنها با حمام التراسونیک قابل شستشو هستند. حباب‌های ریزی که امواج مافوق صوت می‌سازند توانایی نفوذ به مناطق غیرقابل دسترس و پاکسازی آن‌ها را به خوبی دارا هستند.

حجم قطعات در حال شستشو

حجم و چینش قطعاتی که برای شستشو درون دستگاه التراسونیک هستند، در میزان تمیزی تاثیرگذار است و می‌بایست در مواردی از فیکسچرهای مناسب برای نگهداری قطعات استفاده کرد.

با توجه به وابسته بودن شستشوی التراسونیک به این پارامترها، معمولا کاربر این دستگاه، بسته به نیاز خود، به صورت تجربی و با راهنمایی گرفتن از کارشناسان می‌تواند بهترین شرایط جهت شستشوی قطعات مورد نظر را بدست ‌آورد و شستشویی عالی و بسیار با کیفیت داشته باشد.

 

چگونه دستگاه التراسونیک را نگهداری کنیم؟

امروزه اکثر تولید کننده‌های التراسونیک با یک سال گارانتی دستگاه‌های خود را ارایه می‌کنند. گارانتی معتبر و خدمات پس از فروش مناسب امری مهم برای آسودگی مشتریان است با این وجود رعایت برخی نکات می‌تواند طول عمر دستگاه التراسونیک را بالا ببرد:

• وقتی محلول داخل دستگاه خیلی کم است، دستگاه را روشن نکنید زیرا به مبدلهای آن فشار وارد می‌کند.
• از ریخته شدن محلول و مایعات به داخل قسمت‌های داخلی دستگاه جلوگیری کنید.
• اجازه ندهید که ابزار و موادی که شستشو می‌شوند، سطح زیر مخرن را لمس کنند و باعث ایجاد خراش در آن قسمت بشنود.
• از محلولهایی با سطح قلیایی یا اسیدی بالا استفاده نکنید و در زمینه انتخاب نوع محلول شستشو از نظر کارشناسان استفاده نمایید.
• اطمینان حاصل کنید که دستگاه التراسونیک روی سطح مرطوب یا حوله یا لباس مرطوب قرار ندارد.

اطمینان از نگهداری مناسب دستگاه التراسونیک می‌تواند به شما در دستیابی به بهترین عملکرد ممکن کمک کند.

کاربرد حمام التراسونیک

سخن پایانی در مورد  التراسونیک

استفاده از دستگاه‌ها می‌تواند تصور شما را از دشوار بودن یک شستشوی دقیق به کلی تغییر دهد. این روش شستشو بهترین روش برای بسیاری از کاربردهاست. دستیابی به کیفیت شستشوی بالا و در عین حال زمان کم شستشو و نیز عدم نیاز به دخالت کاربر در  فرآیند شستشو از جمله مزایای مهم این روش شستشو است.