Co można umyć w myjce ultradźwiękowej?

Istnieją miliony przykładów rozwiązań technologicznych, które dzięki przemyślanemu zastosowaniu zjawisk fizycznych odciążają nas od wykonywania żmudnych, długotrwałych czy też trudnych zadań. Świetnym przykładem takiego rozwiązania jest myjka ultradźwiękowa – użyteczne urządzenie, które dziś można spotkać zarówno w pracowni elektronika, jak i gabinecie dentystycznym czy też… serwisie sprzętu fotograficznego. O tym, jak jest zbudowana i jak działa myjka ultradźwiękowa oraz do czego można ją wykorzystać, dowiesz się z tego artykułu.

Budowa i parametry myjki ultradźwiękowej

Każda myjka ultradźwiękowa składa się z trzech głównych elementów: półotwartego zbiornika w kształcie prostokątnej lub owalnej wanny, przetwornika ultradźwięków oraz układu sterującego wraz z zasilaczem. Przetwornik jest na stałe połączony z wanną od jej zewnętrznej strony, co umożliwia efektywny przekaz drgań mechanicznych o częstotliwości leżącej powyżej zakresu słyszalności człowieka – tj. większej, niż 20 kHz. Specjalny układ elektroniczny generuje sygnał przemienny o odpowiedniej mocy, co pozwala na pobudzanie przetwornika do generowania wibracji.

Jednym z najważniejszych parametrów myjek jest częstotliwość generowanych fal ultradźwiękowych. Wartości te mogą się wahać w szerokim zakresie, zazwyczaj od 28 kHz do nawet 130 kHz, przy czym najpopularniejsze są urządzenia pracujące przy 40 kHz. Wybór odpowiedniej częstotliwości jest istotny, ponieważ różne rodzaje zanieczyszczeń i materiały wymagają nieco innego podejścia. Niższe częstotliwości generują obszerniejsze pęcherzyki kawitacyjne, które implodują z większą siłą, co jest skuteczne przy usuwaniu zanieczyszczeń grubych lub trudnych do usunięcia. Wyższe częstotliwości, generujące mniejsze pęcherzyki, zapewniają delikatniejsze czyszczenie, idealne dla powierzchni mniej odpornych lub skomplikowanych geometrycznie.

Moc generowanych ultradźwięków determinuje skuteczność działania myjki ultradźwiękowej. Im wyższa, tym efektywniej urządzenie może indukować zjawisko kawitacji. Warto pamiętać, że w przypadku myjek o większych pojemnościach zbiornika, zazwyczaj wymagana jest także odpowiednio wyższa moc. Znaczenie dla efektywności mycia ma ponadto czas – ten jest zwykle ustawiany za pomocą elektronicznego timera, co okazuje się niezbędne do osiągnięcia wymaganego poziomu czystości, ale bez nadmiernego zużycia energii czy też uszkadzania czyszczonych przedmiotów. Niektóre myjki ultradźwiękowe posiadają również opcję podgrzewania roztworu znajdującego się w zbiorniku, co pozwala zwiększyć efektywność procesu czyszczenia.

Pojemność zbiornika oraz jego wymiary mają zasadniczy wpływ na liczbę i wielkość przedmiotów, które mogą być jednocześnie oczyszczane. Zbiorniki o większych pojemnościach i odpowiednio dobrane wymiary pozwalają na czyszczenie większych, pojedynczych elementów lub większej liczby małych przedmiotów naraz – należy przy tym pamiętać, że wraz z wymiarami podstawy zbiornika rośnie także zapotrzebowanie na płyn czyszczący (w wielu przypadkach jest to np. izopropanol). Warto pamiętać, że zbiornik powinien być wykonany ze stali nierdzewnej, zapewniającej odporność na korozję, a co za tym idzie - wysoką trwałość i długą żywotność. Bardzo rozbudowane modele myjek ultradźwiękowych posiadają zawór do spuszczania cieczy, co znacząco ułatwia zarówno konserwację urządzenia, jak i wymianę medium czyszczącego. Regularna wymiana cieczy jest istotna dla utrzymania wysokiej skuteczności czyszczenia i zapobiega osadzaniu się zabrudzeń, pozostających w zbiorniku po wcześniejszych cyklach pracy.

Kawitacja – klucz do skutecznego i nowoczesnego mycia przedmiotów

Zasada działania myjek ultradźwiękowych opiera się na zjawisku zwanym kawitacją. Efekt ten występuje w cieczach pod wpływem propagującej w nich fali ultradźwiękowej i polega na powstawaniu, wzroście i następnie gwałtownej implozji mikroskopijnych pęcherzyków gazu lub pary wodnej. Gwałtowny przebieg zjawiska implozji pęcherzyków – przebiegającego niczym maleńkie „wybuchy” - generuje lokalne, bardzo intensywne wzrosty ciśnienia, powodujące odrywanie osadów i innych zabrudzeń od powierzchni czyszczonych detali.

Zastosowania myjek ultradźwiękowych

Myjki ultradźwiękowe są niezwykle uniwersalnymi urządzeniami – powszechnie stosuje się je do pracy z różnego rodzaju przedmiotami, o ile tylko mogą one zostać zanurzone w cieczy na czas mycia. Ze względu na dokładność procesu (pęcherzyki kawitacyjne „docierają” nawet w najtrudniej dostępne miejsca), a zarazem jego delikatność (implozja nie powoduje uszkadzania powierzchni detali, wykonanych np. z metalu, szkła, ceramiki, czy też tworzyw sztucznych), myjki mogą być używane do czyszczenia elementów, które przy użyciu tradycyjnych metod (np. szczotkowania, mycia chemicznego czy też parowego) mogłyby ulec zniszczeniu.

Przemysł elektroniczny już od wielu lat intensywnie wykorzystuje zalety myjek ultradźwiękowych. Umożliwiają one na dokładne czyszczenie płytek drukowanych (z resztek topnika, drobin kurzu czy też osadów nagromadzonych w wilgotnych i zapylonych środowiskach), komponentów półprzewodnikowych, głowic drukujących i innych delikatnych podzespołów. Czyszczenie kawitacyjne jest także szeroko stosowane w optyce – doskonale sprawdza się bowiem w przypadku soczewek, zwierciadeł, pryzmatów, filtrów i innych, prostych elementów, które z oczywistych przyczyn nie powinny być poddawane oczyszczaniu mechanicznemu. Niektórzy stosują myjki ultradźwiękowe nawet do… czyszczenia płyt CD i DVD z kurzu czy też śladów palców (niestety, wiele osób wciąż nie dba o prawidłowe chwytanie płyt podczas ich przenoszenia do/z opakowania).

W medycynie myjki ultradźwiękowe są często stosowane do czyszczenia narzędzi chirurgicznych, stomatologicznych i weterynaryjnych. Dzięki możliwości dotarcia do trudno dostępnych szczelin i narożników (np. ząbków, pokrywających końcówki pęset i kleszczyków chirurgicznych), są w stanie skutecznie usuwać organiczne zabrudzenia, co ma fundamentalne znaczenie dla utrzymania wysokich standardów higieny i bezpieczeństwa pacjentów.

Myjki ultradźwiękowe są również wykorzystywane w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym do czyszczenia różnego rodzaju części, takich jak wtryskiwacze paliwa, tłoki, łożyska, sprzęgła, turbosprężarki, oraz wielu innych komponentów. W przemyśle zbrojeniowym urządzenia te są używane do czyszczenia broni palnej, gdzie dokładne usunięcie zabrudzeń jest niezbędne dla utrzymania niezawodności mechanizmów. Pęcherzyki kawitacyjne są w stanie skutecznie usuwać nagromadzone osady, często złożone z resztek smarów, paliw, prochu czy też drobin metali.

Biżuteria, zegarki, drobne przedmioty „z epoki” (antyki o niewielkich rozmiarach, np. metalowe i ceramiczne figurki), a także okulary to kolejne kategorie przedmiotów, które często są czyszczone za pomocą myjek ultradźwiękowych. Ze względu na delikatność tychże przedmiotów czy też ich skomplikowaną strukturę, której nie można skutecznie oczyścić za pomocą tradycyjnych metod, myjki ultradźwiękowe są w tych przypadkach niezastąpione.

Co ciekawe, użycie myjek ultradźwiękowych nie ogranicza się tylko do aplikacji profesjonalnych – w każdym gospodarstwie domowym także znajdzie się dla nich szereg zastosowań. Dość powiedzieć chociażby o sztućcach, niewielkich przyborach kuchennych, nożyczkach, narzędziach ręcznych itp. - myjki ultradźwiękowe doskonale radzą sobie z usuwaniem nagromadzonych przez lata zanieczyszczeń. Na koniec warto wspomnieć o jeszcze jednym, bardzo ważnym aspekcie – myjka ultradźwiękowa stanowi niezbędne wyposażenie dla każdego, kto zajmuje się drukiem 3D na bazie technologii SLA. Zanurzenie wydrukowanego detalu w zbiorniku napełnionym izopropanolem pozwala skutecznie usunąć resztki nieutwardzonej żywicy, co umożliwia uzyskanie czystej, lśniącej powierzchni precyzyjnych elementów, np. figurek czy też podzespołów mechanicznych.