ما هي التطبيقات الرئيسية للموجات فوق الصوتية؟

 

يتم استخدام الموجات فوق الصوتية للسلطة في العديد من العمليات الصناعية المختلفة وبعض التطبيقات غير العادية. نحن نستكشف بنشاط مجالات جديدة من تطبيقات الموجات فوق الصوتية. إذا لم تجد أي تطبيقات ذات صلة على موقعنا ، فيرجى محاولة الاتصال بنا.

 

رش الذرات بالموجات فوق الصوتية

 

إن ذرلة الموجات فوق الصوتية هي استخدام الطاقة بالموجات فوق الصوتية لتفريق الماء أو السائل ، وتشكيل جزيئات سائلة من عدة عشرات من ميكرومتر في الحجم ، والتي يتم استخدامها للرش ، والطلاء ، والتحسين ، وما إلى ذلك. توحيد أفضل ، سمك الطلاء الأرق ، ودقة أعلى. معدل استخدام الطلاء للرش بالموجات فوق الصوتية هو أكثر من أربعة أضعاف معدل رش السوائل التقليديين. تستخدم معدات الرش بالموجات فوق الصوتية بشكل أساسي لخلايا الوقود ، ورش التدفق ، ورش الدعامة الطبية ، وطلاءات شمسية رقيقة ، والخلايا الشمسية ، وطلاء الجرافين ، والخلايا الكهروضوئية السيليكون ، والطلاء الزجاجي ، وما إلى ذلك ، إلخ.

 

 

كيمياء الموجات فوق الصوتية

 

يمكن أن تسبب معدات معالجة السائل بالموجات فوق الصوتية تجويف بالموجات فوق الصوتية للسوائل تحت الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة. يمكن اعتباره سحابة من الفقاعات المتكونة بالقرب من رأس الأداة بالموجات فوق الصوتية ، يبدو وكأنه صوت هسهسة قوي. يولد التجويف انهيار مكثف وغير متماثل لفقاعات الفراغ ، مما يسبب الطائرات الصغيرة مع قوى القص الميكانيكية القوية للغاية. هذه القوى هي قدرة الموجات فوق الصوتية على دفع العديد من العمليات الفيزيائية والكيميائية إلى الأمام. يمكن أن تسبب الطاقة بالموجات فوق الصوتية التي تعمل على الوسط اهتزازات عالية السرعة وخفية للجزيئات ، مما يؤدي إلى تغييرات في الكميات الميكانيكية مثل السرعة ، وضغط الصوت المضافة ، وكثافة الصوت ، والتي تعمل على الاستخراج ، والسحق ، والمسبح ، والتشتت ، والتشتت ، وما إلى ذلك.

 

 

اللحام المستهدف بالموجات فوق الصوتية

 

يتم استخدام آلة اللحام المستهدفة بالموجات فوق الصوتية لطلاء ودعم اللوحات ذات الأهداف المختلفة مثل ITO و AL و MO و CR و SI ، وما إلى ذلك التي لا تستخدم التدفق. يمكن استخدام آلة اللحام المستهدفة بالموجات فوق الصوتية للطلاء السطحي للأهداف الدائرية المسطحة والخارجية. توفر آلات اللحام بالموجات فوق الصوتية حلًا لحامًا صديقًا للبيئة لا يستخدم Flux ، ويتجنب بشكل أساسي المشكلات المختلفة لحام التدفق التقليدي ، وبالتالي توفير لحام مستقر وموثوق.

 

 

علاج ذوبان المعادن بالموجات فوق الصوتية

 

يعد اللحام بالموجات فوق الصوتية وسيلة للانضمام دون استخدام تدفق اللحام ، حيث يحل اهتزاز ميكانيكي عالي التردد محل تدفق اللحام. ينتقل الاهتزاز الميكانيكي إلى حمام اللحام السائل ، وتسبب طاقة الاهتزاز الميكانيكي التجويف ، مما يؤدي إلى تآكل سطح الأجزاء المنغمس في الحمام. يمكن أن يؤدي ذلك إلى إزالة طبقة الأكسيد على سطح الأجزاء ويسمح لللحام المذاب بتبلل سطح المعدن النظيف.

 

 

قطع الموجات فوق الصوتية

 

يتحرك سكين ذهابًا وإيابًا أثناء عمل النشر ، بمعدل 30000 مرة في الثانية. مسافة الحركة صغيرة جدًا ، لكن التسارع مرتفع لدرجة أنه لا شيء يمكن أن يتحرك أو التمسك بالشفرة. يستخدم الجراحون السكاكين الجراحية بالموجات فوق الصوتية لإجراء تخفيضات دون تطبيق أي ضغط. يمكن استخدام أدوات القطع بالموجات فوق الصوتية للمنتجات التي يصعب قطعها بطرق أخرى ، مثل الطعام والبلاستيك والمطاط ، إلخ.

الحرارة الناتجة عن الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية مفيدة للغاية. يتم قطع بعض الأقمشة الاصطناعية ومختومة بالسكاكين بالموجات فوق الصوتية لمنع البلى.

 

 

التنظيف بالموجات فوق الصوتية

 

التنظيف هو واحد من أوائل التطبيقات الصناعية للموجات فوق الصوتية. ضع الكائن ليتم تنظيفه في حمام سائل تحريكه بقوة من خلال محولات الموجات فوق الصوتية المتعددة. اعتمادًا على التطبيق ، يمكن أن يكون السائل يعتمد على الماء أو المذيبات. تقليديا ، يتم تثبيت محولات الطاقة حول جدران خزانات التنظيف ، ولكن بعض الأجهزة الحديثة تستخدم محولات خارجية متصلة بتحقيقات الرنين لنقل الاهتزازات إلى السائل.

قد تؤثر الموجات فوق الصوتية على عملية التنظيف بطرق مختلفة. تساعد الحركة السريعة في السوائل على ترطيب الأسطح ، والتغلب على التوتر السطحي ، وقد تساعد أيضًا في إزالة جزيئات الأوساخ وحملها بعيدًا عن السطح. قد يكون التجويف التأثير الأكثر إثارة للاهتمام (وفعالية) - قد تكون موجة الصدمة الناتجة عن انفجار فقاعات البخار الصغيرة مدمرة في مسافة قريبة. الفقاعات صغيرة جدًا ويمكن أن تخترق أصغر الفجوات ، مما يجعل هذه العملية مناسبة جدًا للأجزاء التي لا يمكن تنظيفها بطرق أخرى. يرجى أيضًا ملاحظة أن العملية يجب التحكم فيها جيدًا لتقليل التآكل على سطح الأجزاء التي تم تنظيفها. يتمثل الاختبار القياسي للكثافة بالموجات فوق الصوتية في خزان التنظيف في الانغماس في شريط إحباط قياسي فيه لوقت محدد ، ثم إزالته وحساب عدد الثقوب.

 

 

اللحام المعدني بالموجات فوق الصوتية

 

يمكن استخدام الموجات بالموجات فوق الصوتية لحام المعادن المختلفة معًا دون الحاجة إلى لحام وتدفق أو تحضير خاص. الفرق بين هذه العملية واللحام البلاستيكي هو أن المكونين يهتزان بالتوازي مع الواجهة. هذه طريقة أكثر سهولة ومنطقية لتوليد الاحتكاك بينهما ، لكن التدفئة الاحتكاكية لا تعتبر الآلية الرئيسية لهذه العملية - فإن درجة الحرارة المطلوبة للذوبان (أو حتى حتى تليين) سيكون من الصعب تحقيق معظم المعادن. على العكس من ذلك ، تعتبر هذه الآلية رابطة انتشار: عندما يكون سطحان على اتصال وثيق ، ستنتشر ذرات كل جزء إلى الجزء الآخر. تعزز الموجات فوق الصوتية هذا الاتصال الوثيق من خلال تحلل طبقة أكسيد السطح ، مما يجعل المعدن "البدائي" في ملامسة.

هناك بعض القيود على هذه العملية. إنه مناسب فقط للمكونات الصغيرة نسبيًا (مثال على ذلك هو موصلات اللحام لعروض بطارية السيارة) ، حيث ستكون الطاقة المطلوبة للحام للمكونات الكبيرة أعلى من الطاقة الفعلية التي توفرها هذه الطريقة. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا للحاجة إلى استخدام قوة التثبيت العالية والمولدات بالموجات فوق الصوتية مع أسطح عمل مسننة لسيارة قطعة العمل بحزم ، فإن هذه العملية غالبًا ما تؤدي إلى وضع علامة على المكونات وتشوهها.

 

 

اللحام البلاستيكي بالموجات فوق الصوتية

 

يتم استخدام اللحام البلاستيكي لمجموعة متنوعة من المنتجات ، من عبوات النفطة ، وصناديق الورق المقوى ، والسلع الاستهلاكية الصغيرة إلى خزانات وقود السيارات وأجهزة الأدوات. مبدأ العمل الخاص به هو توليد الحرارة بدقة حيث تكون هناك حاجة - في الواجهة بين المكونات المراد توصيلها. المكون محاصر بين مولد الموجات فوق الصوتية الاهتزاز والقوس الثابت. الغريب ، عادة ما يتم تطبيق الاهتزازات بشكل عمودي على سطح التلامس ، على الرغم من أنه يمكن تحويل معظم الاهتزازات إلى حركة في الطائرة. هذا له ميزة أخرى ، أي أن ضغط التثبيت سيبقي المولد بالموجات فوق الصوتية على اتصال مع المكون - عادة دون الحاجة إلى الأسطح المسننة. عندما يتم تثبيت المكون بالقرب من الواجهة (اللحام "القريب") ، يمكن الحصول على أفضل النتائج ، ولكن إذا لم يكن ذلك ممكنًا ، يمكن أن تعمل العملية من مسافة بعيدة ("التثبيت أو الإدراج" هو متغير من هذه العملية ، حيث يتم تثبيت مكون معدني (عادةً ما يكون الأكمام الملولبة) في ثقب في مكون بلاستيكي ، ثم يتم علاجه حول المكون البلاستيكي لتشكيل اتصال دائم.

 

 

المعالجة بالموجات فوق الصوتية

 

تم استخدام الموجات فوق الصوتية في طرق مختلفة لمعالجة المعادن. قد تستفيد أدوات المخرطة من الاهتزازات المستحثة عن قصد لمنع "الاهتزاز" من إتلاف السطح السطحي للمكونات النهائية. يتم استخدام بتات الحفر بالموجات فوق الصوتية للسيراميك الصلب للغاية ، تعمل عن طريق طحن أو تآكل - الملاط السائل حول بتات الحفر يحتوي على جزيئات صلبة فضفاضة تصطدم مع السطح من خلال الاهتزاز ، وتآكل المادة وإنتاج المزيد من الجسيمات الصلبة فضفاضة.

 

 

تشكيل المعادن بالموجات فوق الصوتية

 

طورت Carnaudmetalbox R&D (الآن جزء من Crown Cork and Seal - أكبر شركة للتغليف في العالم) وجامعة Loughborough هل يمكن أن تستخدم العديد من عمليات تكوين المعادن المبتكرة ، بدءًا من الالتفاف بالموجات فوق الصوتية (أي تقليل قطر العلبة) في نهاية واحدة . تتمثل ميزة استخدام الموجات فوق الصوتية في هذه الحالة في تقليل الاحتكاك بين العلبة والقالب ، مما يقلل من قوة التشكيل. بدون الموجات فوق الصوتية ، تكون القوة قوية جدًا لدرجة أن جسم CAN سوف ينحني وينهار أثناء عملية الذروة. يمكن أن يؤدي استخدام الموجات فوق الصوتية إلى تقليل قطر العلب بنسبة 30 ٪ في عملية واحدة (في عمليات الذروة التقليدية ، عادة ما تكون القيمة القصوى حوالي 5 ٪).

تكون الموجات فوق الصوتية فعالة فقط عندما يكون الاهتزاز عموديًا على السطح - بالنسبة للخزانات الأسطوانية ، وهذا يعني تطوير قالب دائري يهتز في الاتجاه الشعاعي. مثل تطبيقات الطاقة العالية الأخرى ، يجب صدى جميع الأدوات ، وبالتالي فإن وضع الرنين المطلوب هو توسيع/تقلص طوق موحد. سرعان ما اكتشفنا أنه على الرغم من أن تصميم شريحة لتردد في هذا الوضع على تواتر الجهاز بالموجات فوق الصوتية أمر سهل للغاية ، إلا أن استبعاد أوضاع الاهتزاز الأخرى يمثل تحديًا كبيرًا!

صعوبة أخرى هي أنه مع توسيع العفن بأكمله ويتقلصه ، لا توجد عقد مريحة (ثابتة) متاحة لتثبيته. يتم حل هذا باستخدام نظام تثبيت أنبوبي ، والذي يتردد صداها في نفس التردد مثل القالب نفسه.

تم وضع عملية صب الموجات فوق الصوتية في مصنع في المملكة المتحدة لتصنيع علب الهباء الجوي القطر الصغيرة. لا يزال خط الإنتاج يعمل بشكل متقطع ، حيث ينتج عبوات ترويجية للعديد من العملاء المعروفين. فاز أحد منتجاتها ("Fleurs de Paris" Perfume Demister) بالميدالية الفضية في جائزة جمعية مصنعي التعبئة المعدنية لعام 1997.

 

 

فحص الموجات فوق الصوتية

 

عادة ما يتم تقليب المناخب الصناعي بترددات منخفضة للمساعدة في توزيع المنتجات بالتساوي على السطح وتسهيل مرور الجسيمات الصغيرة. يمكن أن يزيد اهتزاز الشاشة بتردد بالموجات فوق الصوتية (بالإضافة إلى هذا التذبذب منخفض التردد) بشكل كبير من معدل التدفق ، ويمنع انسداد المنتجات في الشاشة ، ويساعد على فصل جزيئات صغيرة عن جزيئات كبيرة.

 

تلبيد الموجات فوق الصوتية

 

يتم استخدام تكنولوجيا المعادن للمسحوق لتصنيع الصلب عالي الجودة والمعادن الأخرى. قبل بدء عملية التلبيد ، يجب تعبئة المسحوق بإحكام قدر الإمكان لمنع تكوين الفراغات أو العيوب الأخرى في المنتج النهائي. أظهرت أوراق البحث المنشورة أن استخدام الموجات فوق الصوتية يمكن أن يحسن بشكل كبير من الكثافة بالجملة.