Banho ultra-sónico

Ultimamente, os ópticos e joalheiros têm oferecido um serviço de limpeza por ultra-sons. Para este procedimento, utilizam uma unidade especial chamada banho de ultra-sons (banho USE) que tem um reservatório especial para os objectos a serem limpos. As propriedades úteis do ultra-som são reveladas por um líquido especial. O faz-tudo tem de colocar o objecto, ligar o aparelho e depois lavá-lo. Um mínimo de acção!

Teoricamente, qualquer recipiente pode ser transformado numa banheira deste tipo utilizando equipamento especial para a criação e propagação de ultra-sons.

A limpeza de objectos é a aplicação mais simples e trivial dos banhos ultra-sónicos na maioria das indústrias. O dispositivo é muito procurado na medicina, na investigação - as reacções são aceleradas por ultra-sons, as substâncias são testadas e os instrumentos são esterilizados. É indispensável para a limpeza de locais de difícil acesso, trabalhos finos e de qualidade, complementados com reagentes especiais. O dispositivo é amplamente utilizado em oficinas para equipamento de escritório, telemóveis, joalharias, na indústria automóvel para lavar filtros e motores.

Por esta razão, alguns trabalhadores independentes acham muito útil ter um assistente para fazer algum do trabalho, libertando o tempo e as mãos do artesão para um trabalho mais importante e exigente.

As oficinas de reparação automóvel utilizam uma banheira ultra-sónica para vários trabalhos de limpeza, ajudando a entrar em profundidade e a acelerar o processo de reparação. A limpeza dos bicos, por exemplo, é um método de limpeza comum. Tal opção não é adequada para produtos cerâmicos.

As peças devem primeiro ser desmontadas para remover os bicos e verificá-los num dispositivo de teste, depois mergulhadas num tanque de um banho ultra-sónico cheio com uma solução especial. No final do processo, é feito um segundo teste.

Veja o seguinte vídeo sobre a limpeza de bicos injectores com ultra-sons.

A construção do banho ultra-sónico reduz-se a três elementos (para além do tanque):

• Um gerador que cria as vibrações ultra-sónicas;
• O transmissor que transforma as vibrações numa vibração mecânica;
• O elemento de aquecimento (uma parte adicional que melhora a eficiência) cria condições de temperatura para um melhor processo e pode aquecer meios fluidos até 70°.

Veja o vídeo seguinte para uma visão geral de como é construído um banho ultra-sónico.

Os banhos são procurados em muitas indústrias, a diferença reside no tamanho das peças a serem limpas, frequência de utilização e volume de trabalho:

• Portáteis - aparelhos limpos com capacidade até 1 litro, utilizados para a limpeza privada ou comercial de peças pequenas. Os modelos simplificados caracterizam-se por um desenho descomplicado e um número mínimo de funções. Os dispositivos semiprofissionais com opções adicionais, controlo electrónico, tanque de aço inoxidável de excelente qualidade estão disponíveis para o artesão.
• As banheiras ultra-sónicas industriais diferem em tamanho: o seu volume de trabalho pode ser superior a 10 litros, o volume mínimo é de 4 litros. Quase todos eles têm uma função de aquecimento, temporizadores e opções adicionais de limpeza.

Ultra-som é um termo físico que descreve o nível de som ou ruído, para além da gama da audição humana, definida como 16 kHz - 1000 kHz.

No estudo das ondas ultra-sónicas, verificou-se que estas provocam uma espécie de "ebulição" de substâncias líquidas, fazendo com que as bolhas não flutuem mas expludam, provocando ondas adicionais. Convencionalmente, este processo é chamado "cavitação", que é a base do banho ultra-sónico.

O tamanho das bolhas depende da frequência do ultra-som: quanto maior for o som, mais finas serão as bolhas. Este método permite assim empurrar a sujidade e a placa para fora da superfície dos objectos mais duros. A cavitação está inversamente relacionada com a altura do ultra-som: de pequenas bolhas a força de pressão das ondas resultantes é menor, pelo que a cavitação é mais forte a uma frequência relativamente baixa. Isto pode deixar "marcas" na superfície, alterando-a ao nível das partículas mais pequenas. Acontece que quanto maior a frequência, mais finas as bolhas e mais pequenos os seus traços.

Onde quer que seja necessária precisão e limpeza fina, os banhos ultra-sónicos são indispensáveis, oferecendo uma série de vantagens sobre qualquer outro método de limpeza mecânica:

• Não há necessidade de envolvimento pessoal, uma vez que o objecto tenha sido carregado no banho, resta apenas ligar a máquina;
• Não há contacto directo da pele com a substância química e não há impacto negativo na saúde;
• Toda a superfície é limpa - as mais pequenas malhas, ranhuras, fendas onde os toalhetes, escovas, etc. não podem chegar;
• O ultra-som não deixa marcas, lascas ou outros danos grosseiros na superfície.

O ultra-som é capaz de limpar sedimentos, resíduos de pasta, qualquer corrosão, películas, incluindo películas protectoras. Algumas pedras e minerais são de origem orgânica ou sedimentar, o que as torna algo sensíveis a este tratamento. Por esta razão, deve prestar atenção aos corais, pérolas, opalas, malaquite, esmeraldas, turquesa, tanzanite e lapis, e excluí-los da lista de obras: a "beleza" da pedra, o seu corte e polimento é afectada após o banho de ultra-sons.

A utilização de acessórios e características especiais simplifica e facilita o funcionamento do aparelho, em alguns casos aumentando a sua eficiência.

As funções mais comuns são:

• Multimodo. Os banhos ultra-sónicos domésticos mais simples funcionam com 1 ou 2 modos. Os semiprofissionais permitem até 5 modos. A variedade está relacionada com o tipo de trabalho e o objectivo da limpeza.
• O temporizador mede o tempo de funcionamento e desliga automaticamente o aparelho e é montado em quase todos os aparelhos domésticos, excepto nos mais simples e baratos.
• Quase todos os modelos estão equipados com aquecimento, o que melhora a eficiência e acelera o processo. O líquido é aquecido a um máximo de 70° C, que é ainda mais elevado do que a temperatura requerida. A temperatura óptima de aquecimento é de 50°-60°C.
• Protecção - desligará o aparelho sem líquido e evitará o seu sobreaquecimento.
• Anti-estático - uma propriedade útil na reparação de equipamento celular e de escritório, também pode ser conseguida utilizando produtos de limpeza específicos.
• Painéis electrónicos de controlo, indicadores luminosos. Naturalmente, estes são suplementos que aumentam o preço do banho ultra-sónico, mas é difícil passar sem eles.
• Os acessórios ajudam a tornar o trabalho simples e fácil. São redes e cestos para colocação e lavagem de peças, que protegerão o recipiente de aço do contacto com objectos, danos e arranhões. Isto irá prolongar substancialmente a vida útil do aparelho. Os acessórios incluem tampas transparentes. Isto é muito útil, especialmente quando se limpa vários artigos pequenos ao mesmo tempo.

Veja o seguinte vídeo sobre como limpar moedas num banho ultra-sónico.

A escolha de um banho ultra-sónico é um passo importante e responsável que depende inteiramente da finalidade da limpeza, do campo de aplicação. É com eles com um olho para seleccionar os parâmetros operacionais:

• O volume do banho ultra-sónico está relacionado com o tamanho e número de peças e objectos que irá limpar. É proibido colocar estes objectos na superfície do banho (existe a possibilidade de ressonância e subsequente falha do dispositivo), pelo que é melhor comprar um cesto no fundo à esquerda, pelo menos 3 cm.
• A frequência das ondas é um conceito da física aplicada. Dependendo da natureza da limpeza e da sensibilidade do material, seleccionar a frequência de funcionamento ou escolher uma banheira de ultra-sons com um intervalo ajustado.

20-50kHz é uma limpeza relativamente grosseira e é utilizada para objectos e peças industriais e na indústria automóvel. 20 Hz pode destruir estruturas celulares, mas 35-40 kHz é a gama de trabalho para a limpeza doméstica de superfícies resistentes.

50-100kHz - Limpeza intensiva e suave, utilizada em medicina e joalharia. Adequado para esterilização parcial.

Técnicos criativos e capazes podem criar eles próprios o "banho de ultra-sons dos sonhos". Vai precisar de um pouco de experiência electromecânica, engenho e alguns aparelhos simples: uma taça de aço inoxidável forte e durável, um tanque dieléctrico (por exemplo, porcelana ou vidro) que é mais pequeno do que a taça. Uma bobina magnética, um íman de rádio plano, uma haste não condutora, um conversor de impulsos e uma bomba são úteis.

O transformador actuará como um oscilador, os vasos formam o volume de trabalho do banho, e o emissor é feito a partir das restantes partes: é necessário rebobinar o fio da bobina para a vara dieléctrica preparada, escorrega-se um íman na cauda da ferrite.

Tendo deixado o transmissor em branco, ligar as tigelas, deixando a porcelana dentro do metal. Deve ser feito um orifício no fundo para contacto com o emissor, e duas "passagens" opostas para o líquido no utensílio de cerâmica. Se uma bomba estiver ligada a eles, o processo de renovação de líquidos pode ser automatizado. Aqui, o emissor está localizado no fundo e pode haver mais do que um e também é possível colocar o emissor nos lados da banheira. Uma vez ligados o transmissor e o gerador, os recipientes devem ser enchidos com líquido de limpeza e só depois ligados à corrente. O transmissor deve ser forte e compensar os possíveis picos de energia. Um dispositivo para equipamento sensível utilizado em estúdios de televisão e reparação de computadores é adequado para este fim.

Pode ver a utilização do banho ultra-sónico para a limpeza de objectos no vídeo seguinte.

Ao operar o banho ultra-sónico, lembre-se:

• O aparelho só pode ser operado quando há presença de líquido. O arranque da banheira vazia resultará num mau funcionamento. O nível de líquido deve ser controlado pela mesma razão. Não deixar o dispositivo em funcionamento ou ligado à rede eléctrica: para além de um pico de corrente, existe o risco de evaporação do líquido. Para prolongar a vida útil, ligar directamente a banheira de ultra-sons para operações de limpeza.
• A função de aquecimento deve ser desligada se forem utilizados desinfectantes no banho. Muitos destes contêm compostos de cloro que são perigosos de inalar e que são seguros na forma líquida.
• Como os líquidos reagentes são utilizados no banho de ultra-sons, o enxaguamento é necessário após a limpeza. Isto pode ser realizado no tanque do dispositivo, num recipiente separado (prato ou pia) com água purificada ou corrente, ou com uma composição especial. Purificado refere-se à água tratada com produtos químicos e iões activos ou água destilada.

No vídeo seguinte pode ver como cuidar da sua banheira ultra-sónica.

Os líquidos complementam o efeito do ultra-som e são, portanto, divididos de acordo com a sua aplicação:

• Os líquidos de limpeza à base de álcool (Vega, Lira, Zestron-FA) são adequados para a limpeza de oficinas, pranchas e pratos.
• Os limpadores universais e de perfil diferem na sua composição (alcalinos, aquosos) e têm surfactantes na sua composição. Por exemplo, o Limpador de Metal OM/DRM é adequado para garagens e oficinas de reparação automóvel, o Limpador de Mosca TM Nº 2 para joalharias, e o Limpador Especial TM-RemScal 30 para artigos de prata é utilizado por especialistas; o Limpador à base de água TM-RemRad é adequado para a reparação de equipamento de escritório.
• Os concentrados de champô são suaves às superfícies e removem a electricidade estática. Creolan é utilizado para limpeza e desinfecção em odontologia, medicina, óptica e joalharia. O Economik é um produto universal.

Está disponível em diferentes concentrações e em tamanhos de 0,15 a 5 litros.

Para aplicações comerciais (cosmética, odontologia, joalharia e oficinas de artesanato) é indispensável um banho ultra-sónico. Ler cuidadosamente as instruções para o dispositivo e os aditivos. A concentração de trabalho, odor e efeito nos materiais são importantes. Além disso, líquidos diferentes podem ter durações de acção diferentes, pelo que as etapas do processo de limpeza têm por vezes de ser ajustadas por si próprio.

O procedimento de limpeza não substitui a esterilização completa, mas sim uma etapa de tratamento, pelo que as recomendações da Inspecção Sanitária não devem ser ignoradas.

A banheira ultra-sónica é um exemplo de sucesso da domação dos avanços científicos para uso doméstico, mas como qualquer aparelho eléctrico requer atenção e cuidado. Este é o segredo de uma utilização bem sucedida.