Ultrasonik Gaz Giderme Nedir?
Ultrasonik gaz gidermeye giriş:
Ultrasonik gaz giderme, bir sıvıdan çözünmüş gazların ve/veya sürüklenen küçük kabarcıkların uzaklaştırılması işlemidir. Su, mum, polimer, epoksi reçine, silikon yağı, yapıştırıcılar, kaplamalar, içecekler, mürekkepler, kaplamalar, transformatör yağı, losyon ve süspansiyon ürünleri, motor yağı vb. dahil olmak üzere çeşitli sıvılardan çıkarılan gazlar. Gazdan arındırma, malzemenin kalitesini önemli ölçüde artırabilir. Nihai üründe (kusurların azaltılması, estetiğin iyileştirilmesi vb.), aralıklı yöntemlerin kullanıldığı vakumlu gaz gidermenin aksine, ultrasonik gaz giderme, sürekli akış modunda gerçekleştirilebilir.
Çalışma Prensibi:
Ultrason, bir ses vericisinden sıvı bir ortama yayılır ve alternatif pozitif ve negatif basınç fazları üretir. Negatif basınç (seyreltme) aşamasında, yeterince yüksek yoğunluklu ultrason, moleküller arası yapışmanın üstesinden gelebilir ve sıvı içinde çok sayıda vakuma yakın mikro kabarcıklar oluşturabilir. Kabarcıklar genişleme sırasında daha fazla gaz çeker ve daralma sırasında serbest bırakır, bu da hacimde hızlı bir artışa neden olur. Bu işleme "yönlendirilmiş" veya "düzeltilmiş" difüzyon denir. Sıvıdaki kabarcıkların eşit dağılımı ve gaz fazı akustik kavitasyon sırasındaki geniş toplam yüzey alanı nedeniyle, çözünmüş gazların etkilenen sıvı hacmi boyunca geçiş hızı hızlı ve eşittir. Sonuç, daha önce sıvı ortamda çözünmüş gazları içeren çok sayıda salınımlı kabarcığın oluşmasıdır. Kabarcıklar ultrasonik alana sıçradığında hızlanır ve birbirleriyle birleşerek daha büyük kabarcıklar oluştururlar. Bu işlem, kabarcıklar yeterli kaldırma kuvvetine ulaşıncaya, sıvı üzerinde yüzene ve önceden sıkışan gazı çevreye bırakana kadar hızlı bir şekilde ilerler.
Kavitasyon Olayları:
Ultrasonik gaz giderme kavitasyon fenomeninden kaynaklanır. Sıvının içinden geçen ultrason onu sürekli olarak sıkıştırır ve genişletir. Yüksek yoğunluklu ultrason, sıvı fazı dağıtmak için gereken enerjiyi sağlar. Maksimum basınca ulaşıldığında kohezyonun zayıf olduğu noktalarda sıvı kopması meydana gelir. Bu kopmanın ardından kopma noktasında aşırı basınç oluşmuş ve bazı boşlukların olduğu tespit edilmiştir. Bu boşluklarda sıvının içinde çözünen gaz kısa bir süre sonra kabarcıklar halinde patlar.
Ultrasonik gaz giderme deneyi:
1. Çözünmüş gazların uzaklaştırılması (gazdan arındırma)
Sıvıyı bir cam kaba ("ilk numune") dökün (kasıtlı olarak kabarcık oluşturmadan, bazı asılı kabarcıklar vardır, ancak çıkarılacak gazın çoğu çözünmüş uçucu maddeler (%1,5) içerir). Daha sonra numuneyi yaklaşık 1 dakika 15 saniye boyunca ultrasona maruz bırakın ("ultrason maruziyeti"), bu sırada çözünmüş gaz, büyük asılı kabarcıklar şeklinde sıvıdan ekstrakte edilir. Daha sonra, çıkarılan gazla birlikte kabarcıkların yüzeye çıkmasına ve patlamasına ("kabarcık yüzeyi ve kopma") izin vermek için yaklaşık 5 dakika bekletin, böylece aşağıdaki şekilde gösterilen "gazdan arındırılmış numune" elde edilir. Kavitasyon yoğunluğu, ultrasonik işlem sırasında önemli değişikliklere uğrar ve bazen bu "yoğunluk sıçraması", gazdan arındırma işlemini sonlandırmak için otomatik bir yöntem olarak kullanılır.
Oluşmasının nedeni şu şekildedir: Ultrasonik jeneratör sabit genlik modunda çalışır: ultrasonik genlik ayarlandıktan sonra daima aynı seviyede kalır. Jeneratör tarafından sağlanan güç, araba hız kontrolünde kullanılanlara benzer prensiplere dayalı olarak otomatik olarak ayarlanır ve yokuş yukarı giderken sabit bir hızı (örneğimizde genlik) korumak için motor gücü çıkışı artar. Uçucu fraksiyonların yağı tamamen gazdan arındırıldığında özellikleri aniden değişir: Kavitasyon, şişmiş kabarcık durumu yerine vakum kabarcığı durumuna girer. Aynı genlik ayarı için bu, daha yüksek güç tüketimine neden olacak ve kavitasyon yoğunluğunda bir "sıçramaya" yol açacaktır.
2. Asılı kabarcıkları çıkarın (gazdan arındırma)
İlk olarak, sıvıya kabarcıklar vermek ("kabarcıklar oluşturmak") için el tipi bir karıştırıcı kullanın. Daha sonra numuneyi yaklaşık 1 dakika 15 saniye boyunca ultrasona maruz bırakın ("ultrason maruziyeti"), bu sırada küçük asılı kabarcıklar daha yüksek kaldırma kuvvetine sahip daha büyük kabarcıklara dönüşür. Bu adımdan sonra, büyük kabarcıkların yüzeye çıkmasına ve yırtılmasına ("kabarcık yüzeyi ve kopma") izin vermek için yaklaşık 5 dakikalık bir bekleme süresi vardır, bu da aşağıdaki şekilde gösterilen "gazdan arındırılmış numune" ile sonuçlanır.
Avantajı:
1. Diğer işlemlerle karşılaştırıldığında ultrasonik gaz giderme, yüksek sıcaklık, yüksek basınç, iyi güvenlik, basit kullanım ve uygun bakım gerektirmez.
2. Geleneksel yöntemlerle karşılaştırıldığında ultrasonik ekipman basittir, üretim maliyetleri düşüktür ve önemli kapsamlı ekonomik faydalara sahiptir.
3. Geniş spektrumlu ve geniş uygulanabilirliğe sahiptir ve sıvıların büyük çoğunluğunun gazı ultrason kullanılarak giderilebilir.
4. Sıvı malzeme etkinizi tutarlı tutun.
5. Sıvının amaçlanan kullanımına müdahale eden çözünmüş gazları ve/veya sürüklenen kabarcıkları ortadan kaldırın.
6. Sıvının gazını giderirken, homojenleştirirken ve raf ömrünü uzatırken görünümü iyileştirin.
