RU2749343C1 - Method for removing indicator penetrating liquid from surface of glass-ceramic products using ultrasonic waves - Google Patents

Method for removing indicator penetrating liquid from surface of glass-ceramic products using ultrasonic waves Download PDF

Info

Publication number
RU2749343C1
RU2749343C1 RU2020134763A RU2020134763A RU2749343C1 RU 2749343 C1 RU2749343 C1 RU 2749343C1 RU 2020134763 A RU2020134763 A RU 2020134763A RU 2020134763 A RU2020134763 A RU 2020134763A RU 2749343 C1 RU2749343 C1 RU 2749343C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
glass
ultrasonic
penetrant
products
ceramic products
Prior art date
Application number
RU2020134763A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Минин
Михаил Юрьевич Русин
Александр Васильевич Терехин
Анатолий Степанович Хамицаев
Максим Евгеньевич Типикин
Дмитрий Викторович Харитонов
Original Assignee
Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина»
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина» filed Critical Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина»
Priority to RU2020134763A priority Critical patent/RU2749343C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2749343C1 publication Critical patent/RU2749343C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B08B3/12—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/91—Investigating the presence of flaws or contamination using penetration of dyes, e.g. fluorescent ink

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

FIELD: dye capillary flaw detection.
SUBSTANCE: invention relates to the field of non-destructive testing of products made of non-porous (P <2%) glass-ceramic materials, namely, dye capillary flaw detection for surface discontinuities and serves to exclude excessive thermal loads on fragile products, reduce labor and energy costs during testing. A method is proposed for removing an indicator penetrating liquid from the surface of glass-ceramic products using ultrasonic waves in order to increase the efficiency of removing penetrant into washing solutions heated to + 40-60°C, initially acidic and then alkaline, an ultrasonic wave is introduced from scattering ultrasonic transducers with a frequency of 38-42 kHz and a power of 6 kW, while the total time of ultrasonic cleaning is from 1 to 3 hours, in the process of ultrasonic cleaning, glass-ceramic products rotate.
EFFECT: invention improves efficiency of removing the penetrant from the surface of glass-ceramic products after color capillary flaw detection without heat treatment (burning out).
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области неразрушающего контроля изделий из беспористых (П

Figure 00000001
стеклокерамических материалов, а именно цветной капиллярной дефектоскопии на наличие поверхностных несплошностей и служит для исключения избыточных тепловых нагрузок на хрупкие изделия, снижения трудозатрат и энергозатрат при проведении контроля.The invention relates to the field of non-destructive testing of products made of non-porous (P
Figure 00000001
glass-ceramic materials, namely, color capillary flaw detection for the presence of surface discontinuities and serves to exclude excessive thermal loads on fragile products, reduce labor and energy costs during testing.

Существует необходимость проведения неразрушающего контроля изделий из беспористых стеклокерамических материалов, так как наличие в них несплошностей в виде трещин и раковин приводит к потере работоспособности изделий и всех конструкции, в состав которых они входят. Цветная капиллярная дефектоскопия позволяет обнаруживать поверхностные несплошности.There is a need for non-destructive testing of products made of non-porous glass-ceramic materials, since the presence of discontinuities in them in the form of cracks and cavities leads to the loss of the performance of products and all structures that include them. Colored capillary flaw detection allows detection of surface discontinuities.

При выполнении цветной капиллярной дефектоскопии на поверхность радиопрозрачных оболочечных конструкций из стеклокерамики наносится цветная (красного цвета) проникающая жидкость - пенетрант. После выполнения контроля необходимо удалить цветной фон с поверхности контролируемого изделия из-за его негативного влияния на другие технологические процессы и внешний вид изделий. When performing color capillary flaw detection, a colored (red) penetrating liquid - penetrant is applied to the surface of radio-transparent shell structures made of glass-ceramics. After performing the control, it is necessary to remove the colored background from the surface of the controlled product due to its negative effect on other technological processes and the appearance of the products.

Известен способ удаления пенетранта, после его взаимодействия с проявителем, путем выжигания пенетранта с поверхности контролируемого изделия (ГОСТ 24522-80. Контроль неразрушающий капиллярный. Термины и определения).A known method of removing the penetrant, after its interaction with the developer, by burning out the penetrant from the surface of the controlled product (GOST 24522-80. Non-destructive capillary control. Terms and definitions).

Однако выжигание требует отработку режима температурного воздействия на хрупкое стеклокерамическое изделие. Кроме того, технологический процесс выжигания трудоемок и энергозатратен.However, burning out requires the development of a temperature exposure regime for a fragile glass-ceramic product. In addition, the combustion process is laborious and energy-intensive.

Наиболее близким к предлагаемому способу очистки поверхности стеклокерамических изделий от пенетранта является способ ультразвуковой очистки изделий (Келлер О.К., Кратых Г.С., Любляницкий Г.Д. Ультразвуковая очистка. - Л.: Машиностроение, 1977), заключающийся в воздействии на изделие моющей жидкости, в которой с помощью ультразвукового устройства возбуждают ультразвуковые волны.The closest to the proposed method for cleaning the surface of glass-ceramic products from penetrant is the method of ultrasonic cleaning of products (Keller O.K., Kratykh G.S., Lyublyanitskiy G.D. Ultrasonic cleaning. - L .: Mashinostroenie, 1977), which consists in influencing a product of a washing liquid in which ultrasonic waves are excited with the help of an ultrasonic device.

Недостатком этого способа является невозможность полного удаления пенетранта, находящегося в порах стеклокерамического изделия. Результаты экспериментов показали, что часть пенетранта остается в порах и поверхность стеклокерамического изделия полностью не обесцвечивается.The disadvantage of this method is the impossibility of complete removal of the penetrant in the pores of the glass-ceramic product. The experimental results showed that part of the penetrant remains in the pores and the surface of the glass-ceramic product does not completely discolor.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности удаления пенетранта с поверхности стеклокерамических изделий после проведения цветной капиллярной дефектоскопии без их термической обработки (выжигания).The technical result of the proposed invention is to improve the efficiency of removing the penetrant from the surface of glass-ceramic products after color capillary flaw detection without heat treatment (burning out).

Указанный технический результат достигается тем, что предложен способ удаления индикаторной проникающей жидкости с поверхности стеклокерамических изделий с использованием ультразвуковых волн, отличающийся тем, что с целью повышения эффективности удаления пенетранта в моющие растворы, нагретые до +40-60°С, первоначально кислотный, а потом щелочной, вводят ультразвуковую волну с рассеивающих ультразвуковых преобразователей частотой 38-42 кГц и мощностью 6 кВт, при этом полное время ультразвуковой очистки составляет от 1 до 3 часов, в процессе проведения ультразвуковой очистки стеклокерамические изделия вращаются. The specified technical result is achieved by the fact that the proposed method for removing indicator penetrating liquid from the surface of glass-ceramic products using ultrasonic waves, characterized in that in order to increase the efficiency of removing penetrant into washing solutions heated to + 40-60 ° C, initially acidic, and then alkaline, an ultrasonic wave is introduced from scattering ultrasonic transducers with a frequency of 38-42 kHz and a power of 6 kW, while the total time of ultrasonic cleaning is from 1 to 3 hours, in the process of ultrasonic cleaning, glass-ceramic products rotate.

Способ иллюстрирует схема, представленная на фиг.1 и фиг. 2.The method is illustrated by the diagram shown in FIG. 1 and FIG. 2.

На фиг.1 показана схема очистки стеклокерамического изделия от пенетранта в ультразвуковой ванне. В ультразвуковой ванне 1 располагается стеклокерамическое изделие 2, к поверхности которого, через моющий раствор 3, подводятся ультразвуковые колебания от ультразвуковых преобразователей 4.Figure 1 shows a diagram of cleaning a glass-ceramic product from a penetrant in an ultrasonic bath. In the ultrasonic bath 1 there is a glass-ceramic product 2, to the surface of which, through the cleaning solution 3, ultrasonic vibrations from the ultrasonic transducers 4 are supplied.

Удаление с поверхности стеклокерамического изделия 2 пенетранта происходит, в основном, под действием пульсирующих (не захлопывающихся) кавитационных пузырьков. На краях пленки загрязнений пульсирующие пузырьки, совершая интенсивные колебания, преодолевают силы сцепления пленки пенетранта с поверхностью стеклокерамического изделия 2, проникают под пленку, разрывают и отслаивают ее. Радиационное давление и звукокапиллярный эффект способствуют проникновению моющего раствора 3 в микропоры и неровности стеклокерамического изделия 2. Акустические течения в моющем растворе 3 осуществляют ускоренное удаление пенетранта с поверхности стеклокерамического изделия 2. Если же пленка пенетранта прочно связана с поверхностью стеклокерамического изделия 2, то для ее разрушения и удаления с поверхности необходимо наличие захлопывающихся кавитационных пузырьков, создающих микроударное воздействие на поверхность (Агранат Б.А. Ультразвуковая технология. - М.: Машиностроение, 1984). Акустическая кавитация возникает при прохождении звуковых волн высокой интенсивности. Кавитационные пузырьки возникают во время полупериода разряжения на газовых включениях, содержащихся в жидкости и на колеблющейся поверхности ультразвукового излучателя. Пузырьки захлопываются во время полупериодов сжатия, создавая кратковременные импульсы давления, способные удалить пенетрант (Кнэпп Р., Дейли Дж. и Хэммит Ф. Кавитация. - М.: Мир, 1974).Removal of the penetrant from the surface of the glass-ceramic product 2 occurs mainly under the action of pulsating (non-collapsing) cavitation bubbles. At the edges of the film of contamination, pulsating bubbles, making intense vibrations, overcome the adhesion forces of the penetrant film with the surface of the glass-ceramic product 2, penetrate under the film, break and peel it off. Radiation pressure and sound capillary effect contribute to the penetration of the cleaning solution 3 into the micropores and irregularities of the glass-ceramic product 2. Acoustic flows in the cleaning solution 3 accelerate the removal of the penetrant from the surface of the glass-ceramic product 2. If the penetrant film is firmly attached to the surface of the glass-ceramic product 2, then for its destruction and removal from the surface requires the presence of collapsing cavitation bubbles, creating a micropercussion effect on the surface (Agranat BA Ultrasonic technology. - M .: Mashinostroenie, 1984). Acoustic cavitation occurs when high-intensity sound waves pass through. Cavitation bubbles arise during the half-period of vacuum on gas inclusions contained in the liquid and on the oscillating surface of the ultrasonic transmitter. Bubbles collapse during half-periods of compression, creating short-term pressure impulses that can remove the penetrant (Knapp R., Daley J. and Hammit F. Cavitation. - M .: Mir, 1974).

Сложное движение пузырьков, их захлопывание, слияние друг с другом и т. д. порождают в жидкости импульсы сжатия (микроударные волны) и микропотоки, вызывают локальное нагревание среды, ионизацию (Келлер О.К., Кратых Г.С., Любляницкий Г.Д. Ультразвуковая очистка. - Л.: Машиностроение, 1977).The complex movement of bubbles, their collapse, merging with each other, etc., generate compression pulses (microshock waves) and microflows in the liquid, cause local heating of the medium, ionization (Keller O.K., Kratykh G.S., Lyublyanitskiy G. D. Ultrasonic cleaning. - L .: Mashinostroenie, 1977).

Большую роль в процессе очистки играет правильно подобранный состав моющего раствора. Существенное влияние на протекание и развитие в моющих растворах специфических явлений, возбуждаемых ультразвуком, оказывают физико-химические свойства раствора.The correct composition of the cleaning solution plays an important role in the cleaning process. The physical and chemical properties of the solution have a significant effect on the course and development of specific phenomena excited by ultrasound in washing solutions.

В качестве моющего раствора первоначально используется кислотный раствор. Процесс растворения пенетранта в кислотном моющем растворе происходит при частоте ультразвуковой волны с рассеивающих ультразвуковых преобразователей 38-42 кГц и температуре около +40-60°С в течение 30 минут, при вращении стеклокерамического изделия. Затем кислотный моющий раствор с частично растворенным в нем пенетрантом удаляется из ультразвуковой ванны. В качестве моющего раствора на следующем этапе очистки используется щелочной раствор. Процесс растворения пенетранта в щелочном моющем растворе происходит при частоте ультразвуковой волны с рассеивающих ультразвуковых преобразователей 38-42 кГц и температуре около +40-60°С также в течении 30 минут и вращении стеклокерамического изделия. Затем щелочной моющий раствор с растворенными в нем остатками пенетранта также удаляется из ультразвуковой ванны. Таким образом, общее время очистки поверхности стеклокерамических изделий от пенетранта в ультразвуковой ванне составляет около 1 часа.An acidic solution is initially used as a cleaning solution. The process of dissolution of the penetrant in an acidic washing solution occurs at a frequency of an ultrasonic wave from scattering ultrasonic transducers of 38-42 kHz and a temperature of about + 40-60 ° C for 30 minutes, while rotating a glass-ceramic product. Then the acidic cleaning solution with the penetrant partially dissolved in it is removed from the ultrasonic bath. An alkaline solution is used as a cleaning solution in the next cleaning stage. The process of dissolution of the penetrant in an alkaline cleaning solution occurs at a frequency of an ultrasonic wave from scattering ultrasonic transducers of 38-42 kHz and a temperature of about + 40-60 ° C, also within 30 minutes and rotation of a glass-ceramic product. Then the alkaline cleaning solution with the penetrant residues dissolved in it is also removed from the ultrasonic bath. Thus, the total time for cleaning the surface of glass-ceramic products from the penetrant in an ultrasonic bath is about 1 hour.

На фиг. 2 изображен внешний вид поверхности фрагмента стеклокерамического изделия после проведения цветной капиллярной дефектоскопии (а) и проведения ультразвуковой очистки от пенетранта (б).FIG. 2 shows the appearance of the surface of a fragment of a glass-ceramic product after color capillary flaw detection (a) and ultrasonic cleaning from penetrant (b).

Данный способ очистки поверхности стеклокерамических изделий от индикаторной проникающей жидкости (пенетранта), после цветной капиллярной дефектоскопии, можно применить в различных отраслях промышленности, связанных с производством изделий из стеклокерамики.This method of cleaning the surface of glass-ceramic products from the indicator penetrating liquid (penetrant), after color capillary flaw detection, can be used in various industries related to the production of glass-ceramic products.

Claims (1)

Способ удаления индикаторной проникающей жидкости с поверхности стеклокерамических изделий с использованием ультразвуковых волн, отличающийся тем, что с целью повышения эффективности удаления пенетранта в моющие растворы, нагретые до +40-60 °С, первоначально кислотный, а потом щелочной, вводят ультразвуковую волну с рассеивающих ультразвуковых преобразователей частотой 38-42 кГц и мощностью 6 кВт, при этом полное время ультразвуковой очистки составляет от 1 до 3 часов, в процессе проведения ультразвуковой очистки стеклокерамические изделия вращаются. A method for removing indicator penetrating liquid from the surface of glass-ceramic products using ultrasonic waves, characterized in that in order to increase the efficiency of removing penetrant into washing solutions heated to + 40-60 ° C, initially acidic and then alkaline, an ultrasonic wave is introduced from scattering ultrasonic converters with a frequency of 38-42 kHz and a power of 6 kW, while the total time of ultrasonic cleaning is from 1 to 3 hours, in the process of ultrasonic cleaning, glass-ceramic products rotate.
RU2020134763A 2020-10-22 2020-10-22 Method for removing indicator penetrating liquid from surface of glass-ceramic products using ultrasonic waves RU2749343C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020134763A RU2749343C1 (en) 2020-10-22 2020-10-22 Method for removing indicator penetrating liquid from surface of glass-ceramic products using ultrasonic waves

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020134763A RU2749343C1 (en) 2020-10-22 2020-10-22 Method for removing indicator penetrating liquid from surface of glass-ceramic products using ultrasonic waves

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2749343C1 true RU2749343C1 (en) 2021-06-08

Family

ID=76301663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020134763A RU2749343C1 (en) 2020-10-22 2020-10-22 Method for removing indicator penetrating liquid from surface of glass-ceramic products using ultrasonic waves

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2749343C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2787759C1 (en) * 2022-04-07 2023-01-12 Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г.Ромашина" Method for removing indicator penetrating liquid from the surface of glass-ceramic products

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU600767A1 (en) * 1976-09-14 1984-10-23 Предприятие П/Я А-1785 Method of cleaning optical glass
SU841158A2 (en) * 1980-01-30 1985-03-30 Предприятие П/Я А-7526 Method of cleaning optical glass
EP0305827B1 (en) * 1987-08-28 1991-01-02 Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien Process for the ultrasonic cleaning of hard parts
DE19708114C1 (en) * 1997-02-28 1998-04-30 Aeg Hausgeraete Gmbh Self-cleaning cooking field for ceramic cooking hob
EP1191095B1 (en) * 1996-03-08 2003-05-28 DR.O.K. WACK CHEMIE GmbH Method for cleaning objects and cleaning fluid
RU2328353C1 (en) * 2006-09-28 2008-07-10 Открытое акционерное общество "Рязанский завод металлокерамических приборов", ОАО "РЗМКП" Method for cleaning glass containers

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU600767A1 (en) * 1976-09-14 1984-10-23 Предприятие П/Я А-1785 Method of cleaning optical glass
SU841158A2 (en) * 1980-01-30 1985-03-30 Предприятие П/Я А-7526 Method of cleaning optical glass
EP0305827B1 (en) * 1987-08-28 1991-01-02 Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien Process for the ultrasonic cleaning of hard parts
EP1191095B1 (en) * 1996-03-08 2003-05-28 DR.O.K. WACK CHEMIE GmbH Method for cleaning objects and cleaning fluid
DE19708114C1 (en) * 1997-02-28 1998-04-30 Aeg Hausgeraete Gmbh Self-cleaning cooking field for ceramic cooking hob
RU2328353C1 (en) * 2006-09-28 2008-07-10 Открытое акционерное общество "Рязанский завод металлокерамических приборов", ОАО "РЗМКП" Method for cleaning glass containers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Келлер О.К., Кратых Г.С., Любляницкий Г.Д. Ультразвуковая очистка. Л.: Машиностроение,1977. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2787759C1 (en) * 2022-04-07 2023-01-12 Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г.Ромашина" Method for removing indicator penetrating liquid from the surface of glass-ceramic products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mulet et al. Ultrasonic mass transfer enhancement in food processing
US4253962A (en) Non-destructive vibratory cleaning system for reverse osmosis and ultra filtration membranes
DE3173623D1 (en) Device and process for the creation and the emission of ultrasonic energy
JP4490017B2 (en) Infrared imaging of subsurface defects in ultrasonically excited materials
RU2749343C1 (en) Method for removing indicator penetrating liquid from surface of glass-ceramic products using ultrasonic waves
US20200346254A1 (en) Ultrasonic concrete form cleaning method
JP2008119642A (en) Cleaning method and cleaning apparatus
KR102141952B1 (en) Fried apparatus using supersonic vibration
RU2007133477A (en) METHOD OF RESTORING DEBIT OF WATER WELLS
RU2787759C1 (en) Method for removing indicator penetrating liquid from the surface of glass-ceramic products
JPH05317820A (en) Ultrasonic cleaning method and device therefor
JPH08298941A (en) Taste infiltration system using ultrasonic wave
CN205289168U (en) Mixture ultrasonic bottle cleaning machine
Lais et al. Application of high power ultrasonics for fouling removal in submerged structures
CN110935686B (en) Suspension type ultrasonic-low frequency vibration combined cleaning method
RU2284883C2 (en) Method for eliminating defects in soldered joints
RU2812181C1 (en) Method for ultrasonic non-destructive testing of nitride ceramic products for presence of defects
JP2002206998A (en) Ultrasonic inspection device
JPH01132370A (en) Cell fusion apparatus
JPS5855756A (en) Method and device for crushing of cell or the like by ultrasonic wave
NO20011899D0 (en) Method for obtaining solid surface on ultrasound pölsekjött
CN210571629U (en) Non-contact ultrasonic device for pretreatment of reagent sample
CN102630733B (en) Removal process of tissues except small intestine casing, and ultrasonic transducer special for removal process
JPS6168545A (en) Fluorescent flaw detection of ceramic product
RU2249965C2 (en) Method for salting of meat product