Прогресивна повърхностна деградация, предизвикана от ултразвукови кавитационни мехурчета
Резервоарите за ултразвуково почистване и ултразвуковите-съдове за галванопластика разчитат на високо{1}}честотни звукови вълни за генериране на микрокавитационни мехурчета за повърхностно активиране и отстраняване на остатъците. Дългосрочни-данни от ултразвуков тест за стареене, събрани от лаборатории за повърхностна обработка, записват необратими повърхностни питинги и разслояване на черупката върху обикновен нагревателен хардуер след непрекъсната ултразвукова-работа с висока мощност. Повечето технически техници само регулират ултразвуковата изходна мощност, за да намалят интензитета на въздействието на мехурчетата, без да надграждат структурата на повърхността на нагревателната плоча, за да устоят на кавитационната абразия. Безброй малки кавитационни мехурчета се образуват и свиват бързо в течността на резервоара по време на ултразвукова работа. Всяко свиване на балон освобождава мигновени ударни вълни и струи микро течност, които многократно се удрят в повърхностите на нагревателните плочи. Металните субстрати образуват плътни точкови вдлъбнатини след седмици продължителен удар, докато тънките композитни слоеве на покритието се разцепват и отлепват при циклично хидравлично налягане. Дори стандартните флуорополимерни повърхности постепенно стават матови и образуват микровдлъбнатини без специално анти{10}}кавитационно усилване, създавайки слаби места за проникване на корозивна течност.
Два индикатора за анти{0}}кавитационен структурен дизайн
Повърхностната устойчивост на натиск и безпроблемното интегрално качество на формоване заедно определят толерантността на нагревателната плоча срещу ултразвукови ударни вълни на мехурчета. Традиционният разделен и тънкослоен нагревателен хардуер не може- да издържи на дългосрочно кавитационно въздействие, докато подсилените формовани PTFE нагревателни плочи оптимизират структурната плътност, за да забавят прогресията на абразията. Разхлабените слоести покрития нямат цялостна структурна здравина, като ударните вълни бързо отделят външните защитни слоеве от основните субстрати. Тънки-полимерни черупки с ниска плътност се деформират при повтарящи се микро-струи и образуват постоянни вдлъбнатини. Първоначално удебеленият формован PTFE осигурява плътна компактна молекулярна структура с висока повърхностна устойчивост на натиск, а-отливането от една част елиминира свързващите шевове, уязвими на кавитационно отлепване.
Сравнителна таблица за конфигурация на ултразвукова мощност с класифицирана анти{0}}кавитация
Данните от изпитване с непрекъснат ултразвуков цикъл определят стандартизирана дебелина на черупката и повърхностна армировка за различни ултразвукови плътности на мощността
Таблица 1: Стандарт за проектиране на анти-кавитационна ерозия за нагревателни плочи
| Ултразвукова плътност на мощността | Ежедневна непрекъсната ултразвукова работа | Минимална подсилена дебелина на корпуса | Препоръчителна текстура на повърхността | Кавитационно износване-Безплатен период на обслужване |
|---|---|---|---|---|
| Висока мощност По-голяма или равна на 1,8 W/L | 24-часово непрекъснато-почистване | 2,0 мм | Плътно матово компактно покритие | 16–22 месеца |
| Средна мощност 0,9–1,8 W/L | 16–20 часа помощ при нанасяне на покритие | 1,6 мм | Фина гладка равномерна повърхност | 18–24 месеца |
| Ниска мощност По-малко или равно на 0,9 W/L | 8–12 часа периодично почистване на лабораторията | 1,2 мм | Стандартна полирана равна повърхност | 21-27 месеца |
| Импулсен интермитентен ултразвук | Под 6 часа дневна тестова работа | 1,1 мм | Основно безшевно формоване | 23-30 месеца |
Ръководство за оптимизиране на оборудване за ултразвукови резервоари
Високо{0}}мощните резервоари за непрекъснато ултразвуково почистване трябва да приемат удебелени компактни подсилени нагревателни плочи, за да устоят на постоянните кавитационни ударни вълни. Монтажните скоби трябва да запазят подходящо разстояние между нагревателните плочи и ултразвуковите преобразуватели, за да се избегнат концентрирани зони на въздействие на мехурчета. Производствените линии, комбиниращи ултразвуково разбъркване и среда с висока -корозия, изискват двойна защита както от химическа ерозия, така и от механична кавитационна абразия. Лабораторните сравнителни данни показват, че неусилените стандартни нагревателни плочи развиват проникващи кавитационни ями в рамките на 5 месеца при висока ултразвукова мощност, докато анти-кавитационните дебело формовани PTFE нагревателни плочи запазват непокътната повърхностна структура за над 16 месеца при идентични работни условия.
Обобщение и персонализирана структурна опора против-кавитация
Цикличните ударни вълни, генерирани от ултразвукова кавитация, служат като пренебрегван източник на механични повреди, който скъсява живота на нагревателната плоча в резервоарите за ултразвуково почистване и покритие. Екипите за ултразвукови процеси и поддръжка на завода могат да се позовават на таблицата с показатели за класифициране на мощността, за да коригират конфигурацията на съществуващото термично оборудване или да разположат подсилен хардуер за нагряване против-абразивно. Персонализирани PTFE нагревателни плочи с висока{3}}дебела-обвивка против-кавитация могат да бъдат произведени за високо{6}}мощни резервоари за непрекъсната ултразвукова обработка. Инженерите по ултразвукови изследвания могат да предоставят пълни доклади за симулация на стареене на кавитация и предложения за армиране на повърхността след подаване на данни за ултразвуковата плътност на мощността, дневното време на работа и данните за състава на корозивната среда в резервоара.
