İçeriğe atla

Ultrasonik temizlik

Ultrasonik Temizleme, yüksek frekanslı ses dalgalarının sıvı dolu bir tankın içerisine uygulanması ile tank içindeki malzemenin kirlerinden arındırılması işlemidir. Ultrasonik enerjisi ‘kavitasyon’ adı verilen etkiyi açığa çıkararak temizliğin gerçekleşmesini sağlar. Temizleme işlemi genellikle su içinde yapılır. Temizlenecek malzemenin niteliğine ve kirlilik derecesine bağlı olarak çeşitli kimyasal maddeler suya ilave edilerek temizliğin etkinliği artırılır. Çok sayıda kullanım alanı olan bu temizleme yöntemini gerçekleştirmek için çeşitli tip ve boyutta cihazlar üretilmektedir.

Neden Ultrasonik Temizlemeye İhtiyaç Duyulur

·  Başka şekilde ulaşılması zor delik, girinti gibi detaylara sahip ve temizlenmesi çok zor parçaların etkin bir şekilde temizliği yapılabilir.

·  Ultrasonik temizleme, parça üzerinde diğer herhangi bir temizleme yönteminin ulaşamayacağı ölçüde temizlik sağlar.

·  Biyolojik olarak parçalanabilen temizleme kimyasalları kullanılarak çevreye zarar vermeden temizlik yapılabilir.

·  Su, kimyasal maddeler ve elektrik gibi kaynakların ekonomik kullanımı sağlanır.

·  Çok kısa sürelerde temizliği sağlayarak verimliliği artırır.

Uygulama Örnekleri

Havacılık sektöründe özellikle türbin parçaları, fren aksamları, iniş takımları, yağ ve yakıt filtreleri ve yakıt kanalları

Otomotiv yakıt enjektörleri

Makine mili yatağı

Bilgisayar sabit diskleri ve okuyucu kafası

Laboratuvar cam araçları

Şırıngalar

Ameliyat aletleri

Mekanik saat parçaları, dişliler

Mücevher temizliği

Gözlük çerçeve ve camları, mercekler

Elektronik devre parçaları

Mekanik montaj elemanları

Karbür kesici takımlar

Kalıplar

Bulaşıcı/zararlı madde temizliği

Ortopedik implantlar

Kaplama veya boya öncesi metal hazırlığı

Her türlü silah ve parçaları

Tekstilde kullanılan dokuma iğneleri

Kimyasal reaksiyonların hızlandırılması/karışımı en iyileştirme

Ultrasonik Temizleme Cihazları Masaüstü Modelleri

Ultrasonik Temizlik Nasıl Gerçekleşir

İnsan kulağının duyabileceği en yüksek ses frekansı yaklaşık 20 kHz (saniyede 20.000 titreşim) seviyesindedir. Bu frekansın üzerindeki sesler “Ses üstü”, "Ses ötesi" (Ultrasound, ultrasonic) olarak adlandırılır. Ultrasonik temizleme işlemlerinde 20 kHz ile 200 kHz frekans aralığı kullanılır.

Ultrasonik temizleme işlemi yüksek frekanslı ses dalgalarının sıvı içinde hareketi sonucu oluşur. Cihazın sıvı konulan bölümüne tank, küvet veya gastronorm adı verilir. Bu tankın altına veya yan yüzeylerine yerleştirilen dönüştürücüler (transducer) vasıtasıyla elektrik enerjisi mekanik enerjiye çevrilir ve tankın içindeki sıvıya iletilir. Bu işlemde genellikle 40 kHz frekansı kullanılır.

Temizleme mekanizması şöyle çalışır: Tank içindeki sıvıya mekanik enerji uygulayarak “kavitasyon” adı verilen olgunun açığa çıkması sağlanır. Temizlik bu kavitasyon olgusu ile gerçekleşir. Kavitasyon, sürekli olarak basınç-genişleme döngüsüne sokulan sıvı moleküllerinin oluşturduğu mikro ölçekteki baloncuklara verilen isimdir. Bu baloncuklar basınç ortadan kalktığı genişleme anında kendi içine çöker ve baloncuk içine doğru sıvı çok yüksek hızda hareket eder. Bu olay tank içine konulan materyalin yüzeyinde gerçekleştiğinde mikro seviyede çok hassas ve yoğun bir temizlik gerçekleşir. Materyalin yüzeyindeki yabancı maddeler fırçalama veya ovalamaya benzer bir etkiyle yüzeyden koparılarak uzaklaştırılır.

Ultrasonik temizlik cihazları, etkin temizliği sağlamak için tank içindeki suya uygun kimyasal maddeler (deterjan gibi) eklenerek kullanılır. Kimyasal maddelerin miktarı ve suyun işlem sırasındaki sıcaklığı işlemi doğrudan etkilediği için hassas olarak ayarlanmalıdır.

Tarihi

Ultrasonik temizlik işlemi, 1950'lerde, sanayide kullanılmaya başlamıştır. 1970'lerde ev için kullanılacak kadar ucuzlamıştır.

Kaynakça

1. Duran, F., Teke, M., "Ultrasonik Temizleme Cihazı Tasarımı ve Gerçekleştirilmesi" MKT2012,Proje Tabanlı Mekatronik Eğitim Çalıştayı, 25-27 Mayıs 2012, Çankırı-Ilgaz

2. "Mikrodenetleyici Kontrollü Ultrasonik Temizleme Makinesi Tasarımı" Yüksek lisans tezi Tangel, C.,2009 Kocaeli

3. Kaya, B., Kalender, C., Reisoğlu, Ç., "Ultrasonik Temizleyici”, Bitirme Projesi, Karadeniz Teknik Üniv., Mayıs 2014, Trabzon

4. Azar, Lawrence, “Cavitation in Ultrasonic Cleaning and Cell Disruption”, PPB Megasonics

5. “Ultrasonik Yıkama Nedir”, *Aray Mekatronik web sayfası

6. Ay, İ., Anaç, N., “Ultrasonik Yöntemle Parça Temizleme”, IV. Mühendislik Sempozyumu, Balıkesir Üniv., 11-12-13 Eylül 2002

7. Özyalçın, İ., Çakır M., Çelik A., Tekeş V., "Mikrodenetleyicili Temizlik Robotu Tasarımı - Microcontroller Based Cleaning Robot Design", 4th International Vocational Schools Symposium, 2015/12/22. Sayfa: 1455-1462. https://web.archive.org/web/20161220164237/http://www.umyos.org/wp-content/uploads/2016/01/umyos2015.rar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Su</span> H2O formülüne sahip kimyasal bileşik, yaşam kaynağı

Su, Dünya üzerinde bol miktarda bulunan ve tüm canlıların yaşaması için vazgeçilmez olan, kokusuz ve tatsız bir kimyasal bileşiktir. Sıklıkla renksiz olarak tanımlanmasına rağmen kızıl dalga boylarında ışığı hafifçe emmesi nedeniyle mavi bir renge sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Ultrason</span> İnsan işitme aralığının üzerinde frekanslara sahip ses dalgaları

Ultrason, 20 kilohertz'den daha yüksek frekanslara sahip sestir. Bu frekans, sağlıklı genç yetişkinlerde insan işitmesinin yaklaşık üst duyulabilir sınırıdır. Akustik dalgaların fiziksel prensipleri, ultrason dahil olmak üzere herhangi bir frekans aralığına uygulanır. Ultrasonik cihazlar, 20 kHz'den birkaç gigahertz'e kadar frekanslarda çalışır.

<span class="mw-page-title-main">Piston</span> pistonlu motorların bir silindir tarafından tutulan ve piston segmanları tarafından gaz sızdırmaz hale getirilen hareketli bileşeni

Piston veya itenek, bir silindir içine 1000'de 7 boşluk olacak şekilde yerleştirilmiş disk şeklinde parça. Motor, pompa ve kompresör gibi makinelerde silindirden dışarı uzanan (biyel) piston koluna bağlı olarak kullanılır. Motorlu araçlarda kimyasal enerjiyi mekanik enerjiye çeviren düzenektir.

Sonar, ses dalgalarını kullanarak cismin boyut, uzaklık ve diğer verileri görmemize yarayan alet. Sesin su altında yayılmasını kullanarak su altında/ üstünde gezmeyi, haberleşmeyi ve diğer cisimleri tespit etmeyi sağlayan bir tekniktir.

<span class="mw-page-title-main">Hava filtresi</span>

Hava filtresi, motorun yakıtı tepkimeye sokma işlemi için ihtiyaç duyduğu oksijeni (O²) içeren havayı dışarıdan soğuran parçadır. Hava filtresi aynı zamanda dışarıdan gelen havayı temizleme görevini de üstlenir. Hava filtresinin motor için sağladığı hava her zaman yüksek verim sağlamayabilir. Bu durumun başlıca sebeplerinden biri hava filtresinin temizleme görevini düzgün bir şekilde yerine getirememesidir. Bir diğer sebebi ise hava filtresin, motorun çalışmasıyla kaput içinde oluşan sıcak havayı kullanmasıdır. Bu iki durumda da motorda performans kayıpları görülür. Diğer bir dille, yakıt tüketiminde artış meydana gelir ve daha ucuza temin etmek için orijinal olmayan bir filtreyi de kullanırsanız buda ortalama olarak %10- %15 oranında yakıt artışına sebep olabilir test verileri bunu ıspatlamaktadır. Böyle bir sonuçla karşılaşılmaması için hava filtresi, kaput içerisinde, soğuk havayı alabileceği en uygun yere yerleştirilmelidir. Yüksek güç üreten motorlarda dışarıdan soğuk hava almaya yönelik hava filtresi kiti kullanımı sıkça görülür.

Tahribatsız muayene, inceleme yapılacak olan malzeme ya da parçanın bütünlüğüne zarar vermeden yapılan muayene türüdür. Bu muayenenin geçerliliği ise daha önceden yapılmış olan tahribatlı muayenelerin sonuçlarına dayanmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Kuru temizleme</span> Su kullanılmadan yapılan bir tekstil yıkama yöntemi

Kuru temizleme, kumaşların üzerinde bulunan kir ve lekeleri çıkarmak için su içermeyen apolar bir çözücü kullanılarak yapılan yıkama işlemidir. Dünya çapında genel olarak kuru temizlemede tetrakloroetilen isimli toksisitesi düşük ve yanıcı olmayan bir sıvı kullanılır. Yapısı polar olan su kullanan ıslak temizlemeden farklıdır, yine de sıvı içerir, ancak giysiler bunun yerine su içermeyen bir sıvıyla yıkanır.

<span class="mw-page-title-main">Katı yakıtlı roket motoru</span>

Katı yakıtlı roket motoru yakıt ve oksitleyicisi katı fazda olan bir roket motoru türüdür. Askerî füze sistemlerinde, uydu fırlatma sistemlerinde ve hava yastıklarında kullanılmaktadır. Çinliler tarafından geliştirilmiştir ve 13. yüzyılın başlarından itibaren Çinliler, Persler, Moğollar ve Hintler tarafından savaşlarda kullanılmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Statik elektrik</span>

Statik elektrik, bir maddenin içerisindeki ya da yüzeyindeki elektrik yüklerinin oransızlığı olarak tanımlanmaktadır. Yük, elektrik akımı ya da elektriksel deşarj tarafından uzağa hareket etmeye başlayacağı zamana kadar aynen kalır. Statik elektrik, elektrik telleri ya da diğer iletkenler boyunca akan ve enerji aktaran elektrik akımının tam aksi olarak adlandırılmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Roket motoru</span>

Roket motoru, genellikle yüksek sıcaklıktaki gaz olan yüksek hızlı itici bir sıvı jeti oluşturmak için tepkime kütlesi olarak depolanmış roket itici gazlarını kullanır. Roket motorları, Newton'un üçüncü yasasına göre kütleyi geriye doğru fırlatarak itme üreten tepki motorlarıdır. Çoğu roket motoru, gerekli enerjiyi sağlamak için reaktif kimyasalların yanmasını kullanır, ancak soğuk gaz iticileri ve nükleer termal roketler gibi yanmayan biçimleri de mevcuttur. Roket motorları tarafından tahrik edilen araçlara genellikle roket denir. Roket araçları, çoğu yanmalı motorun aksine kendi yükseltgen taşır, bu nedenle roket motorları, uzay aracını ve balistik füzeleri itmek için bir boşlukta kullanılabilir.

Kimyanın bir dalı olarak sonokimya, ultrason dalgalarının sıvılar üzerinde oluşturduğu akustik kavitasyonu ve bunun efektlerini, kimyasal aktifliği geliştirmesini inceler. Bu nedenle, kimyasal etkiler direkt olarak ultrason kaynağının moleküllerle etkileşimi sonucu değildir. Ses dalgası bağın titreşimsel potansiyel enerjisini etkilemez veya iç enerjiyi etkilemez. Onun yerine, sonokimyada akustik kavitasyon rol oynar: sıvı içinde baloncukların oluşumu, gelişimi ve içe çöküşü. Bu çöküş neredeyse adyabatiktir ve bunun sonucunda baloncuğun içinde yüksek enerji birikir, bunun sonunda çok yüksek sıcaklık ve basınç çok kısasüreliğine oluşur. Bu yüksek sıcaklık ve basınç sonucu kimyasal etkileşimler meydana gelebilir ardından baloncuk hızlıca içine çöker. Akustik kavitasyon sonucunda çok farklı sonuçlar elde edilebilir.

<span class="mw-page-title-main">Patlama</span> ani ısı yükselmesi ve gaz salınımı ile oluşan enerji salınımı

Patlama, genellikle ani ısı yükselmesi ve gaz salınımı ile oluşan, çok yüksek bir sesle birlikte gerçekleşen hızlı hacim artışı ve aşırı yüksek enerjinin açığa çıkmasına sebep olan kimyasal olaydır. Bu özelliğe sahip maddelere "patlayıcı" adı verilir.

Tek-yakıtlı roket, itici yakıt olarak tek bir kimyasal madde kullanan roket türüdür.

<span class="mw-page-title-main">Karbondioksitle temizleme</span>

Karbondioksitle temizleme (CO2 temizleme), çeşitli fazlarda karbondioksit kullanarak parça temizleme ve sterilizasyon için bir yöntem ailesini içerir. Hassas yüzeylerde kullanım için genellikle tercih edilir. CO2 ile temizleme, havacılık, otomotiv, elektronik, tıp ve diğer endüstrilerde kendine uygulama alanı bulmuştur. Karbondioksit karıyla temizleme, metal, polimer, seramik, cam ve diğer malzemelerden ve sabit diskler ve optik yüzeyler de dâhil diğer çeşitli yüzeylerden parçacıkları ve organik kalıntıları gidermek için kullanılagelmiştir.

Plastik kaynak, yarı bitmiş plastik malzemeler için kaynaktır ve ISO 472'de, malzemelerin yumuşatılmış yüzeylerini genellikle ısı yardımıyla birleştirme işlemi olarak tanımlanır. Termoplastiklerin kaynağı yüzey hazırlığı, ısı ve basınç uygulaması ve soğutma olmak üzere üç ardışık aşamada gerçekleştirilir. Yarı mamul plastik malzemelerin birleştirilmesi için çok sayıda kaynak yöntemi geliştirilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Piroliz</span> Malzemelerin asal bir ortamda yüksek sıcaklıklarda termal ayrışmasıdır

Piroliz malzemelerin asal bir ortamda yüksek sıcaklıklarda termal ayrışmasıdır. Kimyasal bileşim değişikliğini içerir. Kelime Yunanca kökenli pyro ("ateş") ve lysis ("ayırma") unsurlarından türetilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Kabarcık (fizik)</span> genellikle sıvı başka bir maddenin içinde bulunan gaz kürecik

Bir kabarcık, genellikle sıvı başka bir maddenin içinde bulunan gaz küreciktir. Marangoni etkisi nedeniyle, kabarcıklar sürükleyici maddenin yüzeyine ulaştıklarında bozulmadan kalabilirler.

<span class="mw-page-title-main">RP-1</span>

RP-1, roket yakıtı olarak kullanılan, görünüm olarak jet yakıtına benzeyen ve çok yüksek düzeyde rafine edilmiş bir kerosen türüdür. RP-1, sıvı hidrojenden daha düşük bir özgül dürtü sağlar, ancak daha ucuzdur, oda sıcaklığında saklanabilir ve patlama tehlikesi çok daha düşüktür. RP-1, özgül enerjisi LH 2'den daha düşük olsa da, özkütlesi ondan fazla olduğundan daha yüksek bir enerji yoğunluğu sağlar. RP-1'in ayrıca oda sıcaklığında alternatif bir sıvı yakıt olan hidrazin kadar çok toksik ve kanserojen tehlikesi de yoktur.

Seviye sensörleri, sıvıların ve sıvılaştırılmış katıların, bulamaçların, tanecikli malzemelerin ve üstünde serbest yüzeyli tozlar dahil olmak üzere sıvılaştırılmış katıların seviyesini algılar. Akan maddeler, yerçekimi nedeniyle kaplarında esasen yatay hale gelirken, çoğu dökme katı, bir tepe noktasına bir durma açısında yığılır. Ölçülecek madde bir kabın içinde olabilir veya doğal halinde olabilir. Seviye ölçümü sürekli veya noktasal değerler olabilir. Sürekli seviye sensörleri, belirli bir aralıktaki seviyeyi ölçer ve belirli bir yerdeki tam madde miktarını belirlerken, nokta seviye sensörleri yalnızca maddenin algılama noktasının üstünde mi yoksa altında mı olduğunu gösterir. Genellikle ikincisi, aşırı yüksek veya alçak seviyeleri tespit eder.

<span class="mw-page-title-main">Ultrasonik diş fırçası</span>

Ultrasonik diş fırçası, diş plağı temizliğine ve plak bakterilerinin zararsız hale getirilmesine yardımcı olmak amacıyla ultrason'la çalışan, günlük ev kullanımı için tasarlanmış elektrikli bir diş fırçasıdır. Cihaz genellikle 1,6 MHz frekansında çalışır, bu ise dakikada 96.000.000 darbeye veya 192.000.000 harekete karşılık gelir. Ultrason, insanın duyamayacağı bir frekansta üretilen bir dizi akustik basınç dalgası olarak tanımlanır.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.