Ультразвуковые ванны «ХимСоник»: широкие возможности индивидуального проектирования

«ХимСоник» - российская торговая марка ультразвукового оборудования для отмывки с локализацией в Москве. Наличие собственного производства позволяет нам проектировать и создавать уникальные в своем роде ультразвуковые ванны под потребности заказчика. Одним из направлений работы является производство промышленных ультразвуковых ванн большого объема по индивидуальным проектам. Об интересных решениях в данной сфере и пойдет речь в этом материале.

Начнем с того, что ванны по индивидуальным проектам предполагают выбор параметров, фиксированных у готовых ванн, а именно:

• Типоразмер, объем и размер емкости. Индивидуальное проектирование подразумевает изготовление корпуса по Вашим габаритам. Такое изделие легко можно вписать в параметры помещения.
• Материал емкости. Как правило, для промышленных ванн мы используем нержавеющую сталь толщиной от 1,5 до 6 мм. Это надежный материал, который позволяет эксплуатировать изделие в широком диапазоне условий. Сборка корпуса происходит путем сварки.
• Мощность генератора/-ов ультразвука. Чем больше объем, тем большая мощность необходима. Количество генераторов рассчитывается индивидуально под каждый проект. Мы закладываем максимально возможную мощность, при этом функционал УЗВ позволяет ее регулировать в пределах 30-100% в зависимости от задач.
• Рабочая частота. При индивидуальном изготовлении ванны возможна установка ультразвуковых излучателей в широком диапазоне частот.

Двухчастотные ультразвуковые ванны

В стандартных ультразвуковых ваннах используется рабочая частота в диапазоне 20 – 45 кГц. Так, в серийных ваннах «ХимСоник» частота составляет 35 кГц. Она применима для широкого круга материалов и эффективна для большинства загрязнений.

Однако бывают ситуации, когда загрязненные изделия требуют при отмывке более низких или высоких частот. В этом случае мы можем установить ультразвуковой излучатель другой частоты либо двухчастотный излучатель. В ультразвуке чем частота ниже, тем агрессивнее отмывка, чем выше – тем она наоборот более деликатная и щадящая. Например, для ультразвуковой ванны, предназначенной для отмывки хрупких кристаллов, мы выбрали излучатель частотой 120 кГц.

Отдельно стоящий шкаф управления

В случае, когда управление оборудованием непосредственно на месте затруднено (например, из-за трудных или опасных условий эксплуатации), мы предлагаем разместить шкаф управления отдельно от ванны. Например, ванна может стоять в одном помещении, а шкаф управления – в другом. Между собой они связаны кабелем.

Реализованный проект – ванна на 2,5 тысячи литров для предприятия концерна Росатом:

Ванна будет работать в сложных условиях гальванического цеха, так что отдельно стоящий шкаф управления обеспечит комфортные условия труда для персонала предприятия. Сама ультразвуковая ванна может быть размещена на отдалении до 10 метров от шкафа управления.

Подъемный механизм для корзины

Эта конструкция была разработана для ванны большого объема, предназначенной для отмывки крупногабаритных изделий после механической обработки. Погружная корзина автоматически поднимается и опускается за счет подъемного механизма на основе лебедок и тросов. Допустимая грузоподъемность конструкции составляет 300 кг.

Поскольку перед нами стояла задача максимально автоматизировать процессы, мы использовали в данном проекте еще одно интересное решение – автоматическое управление крышкой ванны.

Автоматическое открывание и закрывание крышки ванны

Управление осуществляется с пульта дистанционного управления. Таким образом, единственной работой персонала при работе с такой ванной становится погрузка и выгрузка деталей, а также задание параметров отмывки.

Реализованный проект: ультразвуковая ванна ХимСоник на 2000 л. с подъемным механизмом для корзины и автоматическим открыванием/ закрыванием крышки. 

Оборудование состоит из 2-х отдельных блоков: непосредственно ванны для отмывки и блока управления. Ванна оснащена 8-мью автономными погружными излучателями.

Конструктивные особенности:

• автоматическое открытие и опускание крышки ванны с пульта дистанционного управления,
• автоматическое поднятие и опускание платформы, держащей корзину для деталей, грузоподьемностью до 300 кг,
• генератор и все управление ультразвуковой ванной вынесено в отдельный передвижной шкаф, с возможностью удаления до 10м от самой емкости,
• мощность ультразвука подобрана с повышенной удельной мощностью Вт на 1 л рабочей отмывочной жидкости.

Данная ванна изготовлена из нержавеющей стали толщиной 3мм. и имеет внушительные габаритные размеры 2,36 х 1,15 х 1,1 м.

Функциональные возможности УЗВ

В ваннах «ХимСоник» мы заложили максимальный функционал, а именно:

• Регулировку мощности в диапазоне 30-100%,
• Регулировку температуры отмывочной жидкости в диапазоне 20-80℃,
• Таймер на 0-99 минут,
• Амплитудную модуляцию до 90%,
• Фазовую автоподстройку частоты,
• Программируемые режимы отмывки, которые позволяют один раз задать все необходимые параметры и далее использовать сохраненную программу,
• Функцию DEGAS (режим быстрой дегезации),
• Функцию SWEEP (качение частоты) – создает однородное звуковое поле во всем объеме жидкости,
• Функцию PULSE (импульсное повышение мощности ультразвука) – используется для интенсивной очистки.

Комплексы ультразвуковой отмывки: отдельные ванна ополаскивания и сушильная камера

Бывает так, что заказчику необходимо оборудование, выполняющее полный цикл работ по отмывке: очистку от загрязнений в растворе моющего средства, ополаскивание и сушку. В этом случае мы предлагаем комплексы ультразвуковой отмывки, состоящие из ультразвуковой ванны, ванны ополаскивания и сушильной камеры (2).

Рис.2 Комплекс узв отмывки: ультразвуковая ванна, ванна отмывки с системой барботаж, ванна струйной отмывки, сушильная камера

В некоторых случаях мы снабжаем такие комплексы двухкоординатной роботизированной системой, которая перемещает корзину с отмываемыми изделиями с одного этапа на другой (3).

Рис.3 Эскиз роботизированной системы отмывки

Реализованный проект - комплекс ультразвуковой отмывки, предназначенный для кристаллов. Он состоит из трех ванн, каждая по 12 литров: (4)

• Двухчастотная ультразвуковая ванна, 120 кГц и 35 кГц. В зависимости от задачи может обеспечивать как крайне нежное и щадящее воздействие на отмываемую сборку, так и сильное воздействие на отмываемую поверхность.
• Ванна ополаскивания с барботажем оснащена кондуктометром на сливе, позволяющим оценить качество воды после ополаскивания.
• Третья ванна представляет собой сушильную камеру.

Рис.4 Комплекс ультразвуковой отмывки в едином корпусе: ультразвуковая ванна, ванна ополаскивания с барботажем, сушильная камера

Подходящее моющее средство – ключ к идеальной отмывке

Но даже если предположить, что на всех этапах производства ванна идеально адаптирована под задачи заказчика, неподходящее техническое моющее средство может испортить результат отмывки. Поэтому для каждого крупного проекта мы обязательно подбираем отмывочную жидкость из ассортимента «ХимТехПром». Это моющие средства, изготовленные специально для ультразвуковых ванн.

Выбор зависит от характера загрязнения и материала, из которого изготовлено изделие (таблица 1).

Таблица 1. Отмывочные жидкости «ХимТехПром»

Немного о стандартных ваннах

Помимо промышленных ультразвуковых ванн, «ПРОТЕХ» выпускает на своем производстве несколько серий стандартных ванн объемом до 56л.

Серия «Стандарт» (5) представляет собой ультразвуковые ванны для повседневного пользования. Их корпус выполнен из пищевой штампованной нержавеющей стали.

Рис.5 Ультразвуковые ванны «ХимСоник» серии «Стандарт»: слева – без вентиля для слива жидкости (УЗВ до 5,7л); справа – с вентилем (от 5,7л)

Ванны серии «Профи» имеют тот же функционал, что и «Стандарт», но при этом подходят для активной эксплуатации благодаря сварной емкости из нержавеющей стали AISI 316 толщиной 1,5 мм.

Серия «ВГ» (6) - это ультразвуковые ванны с отдельно стоящим выносным генератором, который может быть размещен на расстоянии до 3 м. от емкости.

Рис.6 Ультразвуковая ванна «ХимСоник» с выносным генератором

Еще одна серия – «УН» представлена универсальными ультразвуковыми ваннами, которые имеют максимально простое управление. Ванны имеют только 2 кнопки: включить ультразвук и включите нагрев. Оба параметра не регулируются.

Сравнение вышеперечисленных серий наглядно представлено в таблице (таблица 2).

Таблица 2. Серии ультразвуковых ванн ХимСоник

Надеемся, нам удалось показать, насколько широки возможности при создании ультразвуковых ванн и комплексов при индивидуальном проектировании. Наше производство всегда ищет наиболее оптимальные решения. Кто знает, возможно именно Ваша задача заставит нас найти еще одно интересное решение!

Ю. Ю. Коваль, руководитель отдела маркетинга, «Профессиональное оборудование и технологии»
Статья опубликована в журнале «Технологии в электронной промышленности» №1 2025 г.