2. Ультразвуковая пропитка

Ультразвуковая пропитка основана на звукокапиллярном эффекте. При этом пропиточная жидкость как бы "вгоняется" в капилляры и время пропитки сокращается в десятки раз. Этот метод используют и для пропитки электротехнических изделий: обмоток трансформаторов, роторов, статоров, катушек и др., а также для герметизации литых пористых деталей. В результате время пропитки сокращается в несколько раз, и в ряде случаев производится одноразовая пропитка вместо двух- или трехкратной.

Сущность устройства ультразвуковой пропитки заключается в том, что в известном устройстве ультразвуковой пропитки наполнителя связующим, включающем в себя ванну со связующим, прижимные ролики для перемещения наполнителя вдоль дна ванны, ультразвуковую колебательную систему, состоящую из преобразователя электрических колебаний в ультразвуковые, концентратора механических колебаний и рабочего инструмента, размещенную над поверхностью ванны со связующим таким образом, что рабочий инструмент погружается в связующее. Рабочий инструмент колебательной системы выполнен в виде пластины со скругленными краями, имеющей криволинейную излучающую рабочую поверхность. Поперечный размер рабочего инструмента устанавливают из условия обеспечения однослойного размещения наполнителя по ширине инструмента в процессе пропитки. Продольный размер пластины выбирается из условия обеспечения требуемой степени пропитки при заданной скорости протягивания наполнителя через ванну со связующим. Ультразвуковую колебательную систему размещают над ванной со связующим таким образом, что акустическая ось колебательной системы располагается под углом к поверхности связующего в ванне. Часть рабочего инструмента располагается над поверхностью связующего, а прижимные ролики располагают таким образом, чтобы в процессе протягивания наполнителя вдоль поверхности рабочего инструмента обеспечивался механический контакт наполнителя с излучающей поверхностью ультразвуковой колебательной системы. Нижнюю стенку ванны в месте размещения над ней рабочего инструмента колебательной системы выполняют под углом к поверхности связующего в ванне, перпендикулярным акустической оси колебательной системы. Расстояние от поверхности рабочего инструмента до дна устанавливают равным половине длины волны ультразвуковых колебаний в связующем на рабочей частоте колебательной системы.

3. Ультразвуковая очистка

Ультразвуковая очистка  — способ очистки поверхности твёрдых тел в моющих жидкостях, при котором в жидкость тем или иным способом вводятся ультразвуковые колебания. Применение ультразвука обычно значительно ускоряет процесс очистки и повышает его качество. Кроме того, во многих случаях удаётся заменить огнеопасные и токсичные растворители на более безопасные моющие вещества без потери качества очистки.

Ультразвуковая очистка находит применение во многих отраслях промышленности, при ремонте машин и механизмов, в ювелирном и реставрационном деле, в медицине и т. д.

Очистка происходит за счёт совместного действия разных нелинейных эффектов, возникающих в жидкости под действием мощных ультразвуковых колебаний. Эти эффекты: кавитация, акустические течения, звуковое давление, звукокапиллярный эффект, из которых кавитация играет решающую роль. Кавитационные пузырьки, пульсируя и схлопываясь вблизи загрязнений, разрушают их. Этот эффект известен как кавитационная эрозия.

Для ультразвуковой очистки важен правильный подбор моющего раствора, с тем чтобы он эффективно растворял или эмульгировал загрязняющие вещества, при этом по возможности не влияя на саму очищаемую поверхность. Последнее обстоятельство особенно важно, поскольку ультразвук обычно значительно ускоряет физико-химические процессы в жидкостях, и агрессивное моющее вещество может быстро повредить поверхность.

Ультразвуковую очистку не следует применять, когда кавитационная стойкость очищаемой поверхности меньше, чем стойкость загрязнения. Например, при удалении пригарных плёнок с алюминиевых деталей велика вероятность разрушения самих деталей.

С точки зрения ультразвуковой очистки загрязнения различаются по трём признакам:

1. Кавитационная стойкость, то есть способность выдерживать микроударные нагрузки.

2. Прочность связи с очищаемой поверхностью, сопротивляемость к отслаиванию.

3. Степень взаимодействия с моющей жидкостью, то есть способна ли и насколько способна эта жидкость растворять или эмульгировать загрязнение.

Кавитационно стойкие загрязнения хорошо поддаются ультразвуковой очистке только если они слабо связаны с поверхностью или взаимодействуют с моющим раствором. Таковы жировые загрязнения, которые хорошо отмываются в слабощелочных растворах. Покрытия из лака или краски, окалина, окисные плёнки обычно кавитационно стойки и хорошо связаны с поверхностью. Для ультразвуковой очистки от таких загрязнений нужны достаточно агрессивные растворы, потому что здесь возможно действие только по третьему из перечисленных признаков.

Кавитационно нестойкие загрязнения (пыль, пористая органика, продукты коррозии) относительно легко удаляются даже без применения специальных растворов.

При ультразвуковой очистке в качестве моющей жидкости применяют как простую воду, так и водные растворы моющих средств и органические растворители. Выбор средства определяется видом загрязнений и свойствами очищаемой поверхности (см. выше).

Для очистки печатных плат, применяемых в радиоэлектронике, наилучшие показатели (полученные экспериментальным путём) имеет раствор из популярных моющих средств таких как «мистер мускул» 30%, «фэрри» 30% и вода. при очистке в специальных ваннах желательно производить подогрев раствора до температуры +25—40 градусов Цельсия в течение всего процесса.