FR2575942A1

FR2575942A1 - Ultrasound cleaning method and device

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Publication number: FR2575942A1
Application number: FR8500368A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-01-11
Filing date: 1985-01-11
Publication date: 1986-07-18
Also published as: FR2575942B1

Abstract

The method consists in placing the object 3 to be cleaned on a rotating support 2 and in placing over the said object 3 a transducer (sonotrode) 7 powered at a high power of 3 to 3.5 kW or more in a solvent medium.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE NETTOYAGE PAR ULTRASONS
La présente demande de brevet concerne le domaine du nettoyage par ultrasons.ULTRASONIC CLEANING PROCESS AND DEVICE
The present patent application relates to the field of ultrasonic cleaning.

Elle a plus particulièrement pour objet un procédé et un dispositif pour le nettoyage par ultrasons. More particularly, it relates to a method and a device for ultrasonic cleaning.

Une application remarquable de l'invention concerne le nettoyage d'objets très souilles et plus particulièrement de frittés, notamment de filtres en métaux frittés. A remarkable application of the invention relates to the cleaning of very soiled objects and more particularly sintered objects, in particular filters made of sintered metals.

De façon générale, on utilise déjà les ultrasons pour le nettoyage de matériels d'origines diverses. In general, ultrasound is already used for cleaning materials of various origins.

Ce procédé consiste à maintenir le ou les objets concernés dans un solvant approprié et à le soumettre à un rayonnement ultrasonique.This process consists in maintaining the object or objects concerned in an appropriate solvent and in subjecting it to ultrasonic radiation.

En règle générale, liénergie des ultrasons utilisés est de l'ordre de 7 watts par litre. As a general rule, the energy of the ultrasound used is of the order of 7 watts per liter.

Dans les cas les plus eourants, ee procédé donne satisfaction, mais il trouve ses limites lorsque les objets que l'on souhaite nettoyer sont d'une nature particulière ou fortement salis ou souillés. In the most common cases, this process is satisfactory, but it finds its limits when the objects to be cleaned are of a particular nature or heavily soiled or soiled.

I1 en est ainsi par exemple pour les filtres en métal-fritté qui sont utilisés dans le cadre de la fabrication des peintures, et notamment dans celui de la filtration de suspensions contenant de l'oxyde de titane. This is the case, for example, for the sintered metal filters which are used in the context of the manufacture of paints, and in particular in that of the filtration of suspensions containing titanium oxide.

La mise en oeuvre du procédé de nettoyage par ultrasons ne permet d'obtenir, dans ce cas, que des porosités de l'ordre de 25 à 30 %, ce qui est notoirement insuffisant, mais c'est ce dont on se contentait jusqu'à ce jour. The implementation of the ultrasonic cleaning process makes it possible to obtain, in this case, only porosities of the order of 25 to 30%, which is notoriously insufficient, but this is what we were satisfied with up to nowadays.

La présente invention vise à apporter une solution au problème spécifique du nettoyage d'objets fortement souillés, notamment celui des métaux frittés. The present invention aims to provide a solution to the specific problem of cleaning heavily soiled objects, in particular that of sintered metals.

Elle a pour objet un procédé consistant à soumettre l'objet souillé à des ultrasons dans un solvant, ce procédé étant caractérisé en ce que les ultrasons sont produits par une sonotrode sous une puissance supérieure ou égale à 2 kW, de préférence supérieure à 3 ka par litre de solvant. It relates to a process consisting in subjecting the soiled object to ultrasound in a solvent, this process being characterized in that the ultrasound is produced by a sonotrode at a power greater than or equal to 2 kW, preferably greater than 3 ka per liter of solvent.

La distance entre la sonotrode et l'objet à nettoyer doit être inférieure ou égale à 3 mm, de préférence inférieure à 2 mm, et plus particulièrement, comprise entre 3/10 et 6/10 millimètre. The distance between the sonotrode and the object to be cleaned must be less than or equal to 3 mm, preferably less than 2 mm, and more particularly, between 3/10 and 6/10 millimeter.

L'objet souillé peut être soumis aux ultrasons pendant une durée inférieure ou égale à 20 mn environ, de préférence inférieure à 15 mn, et plus particulièrement de l'ordre de 5 à 10 mn. The soiled object can be subjected to ultrasound for a period of time less than or equal to about 20 minutes, preferably less than 15 minutes, and more particularly of the order of 5 to 10 minutes.

Le solvant utilisé peut être de l'eau, un solvant organique tel que par exemple du chlorure de méthylene ; il est éventuellent additionné d'agents tensio-actifs. The solvent used can be water, an organic solvent such as for example methylene chloride; it is optionally added with surfactants.

L'objet souillé est disposé de préférence sur un support en une matière métallique, qui peut être de l'aluminium ou de l'acier notamment. The soiled object is preferably placed on a support made of a metallic material, which can be aluminum or steel in particular.

Ce support devra etre rotatif pour permettre un balayage de l'objet par la sonotrode. This support must be rotatable to allow scanning of the object by the sonotrode.

Ainsi qu'on l'a déjà indiqué, ce procédé est particulièrement approprié pour le nettoyage de pièces en métaux frittes. As already indicated, this process is particularly suitable for cleaning sintered metal parts.

L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. The invention also relates to a device for implementing this method.

On décrira maintenant plus en détail une forme de réalisation particulière de l'invention qui en fera mieux comprendre les caractéristiques essentielles et les avantages, étant entendu toutefois que cette forme de réalisation est choisie à titre d'exemple et qu'elle n'est nullement limitative. Sa description est illustrée par la figure unique qui est une vue schématique du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. A particular embodiment of the invention will now be described in more detail which will make it better understand the essential characteristics and the advantages, it being understood however that this embodiment is chosen by way of example and that it is in no way limiting. Its description is illustrated by the single figure which is a schematic view of the device for implementing the method of the invention.

Ce dispositif comprend une cuve 1 qui comporte un support 2 monté rotatif au fond de la cuve et qui peut tourner par l'intermédiaire d'un moteur 4. This device comprises a tank 1 which comprises a support 2 rotatably mounted at the bottom of the tank and which can rotate by means of a motor 4.

Au-dessus de ce support 2 a été disposé un fritté métallique 3 que l'on souhaite nettoyer. Above this support 2 has been placed a metal sinter 3 which it is desired to clean.

Le moteur 4 est alimenté par une source d'éner gie 6 et un contrôleur de vitesse 5 permet d'obtenir la vitesse de rotation souhaitée du support 2. The motor 4 is supplied by an energy source 6 and a speed controller 5 makes it possible to obtain the desired speed of rotation of the support 2.

Au-dessus du fritté 3 on vient placer la tête d'une sonotrode 7, tenue par un dispositif 8, réglable en hauteur et latéralement. Above the sinter 3 is placed the head of a sonotrode 7, held by a device 8, adjustable in height and laterally.

Cette sonotrode est alimentée par un générateur haute fréquence. This sonotrode is powered by a high frequency generator.

Au cours des opérations, on verse un solvant approprié dans la cuve 1. Ce solvant peut être de l'eau, un solvant organique tel que par exemple du chlorure de méthylène. A ce solvant, on peut adjoindre des agents tensio-actifs. During the operations, an appropriate solvent is poured into the tank 1. This solvent can be water, an organic solvent such as, for example, methylene chloride. Surfactants can be added to this solvent.

Pour ce qui concerne la liste exhaustive des solvants pouvant être utilisés dans le cadre de l'invention, l'homme de l'art pourra se reporter aux techniques de nettoyage par ultrasons usuelles dans ce domaine. With regard to the exhaustive list of solvents that can be used in the context of the invention, those skilled in the art may refer to the ultrasonic cleaning techniques customary in this field.

La quantité de solvant admise dépend bien entendu du volume de la cuve, mais en général elle est de l'ordre de 1 à 2 litres, par exemple i; s litres. The quantity of solvent admitted depends of course on the volume of the tank, but in general it is of the order of 1 to 2 liters, for example i; s liters.

Ainsi qu'on l'a indiqué, la sonotrode-, qui est du type -de celles utilisées dans le domaine du soudage des matières plastiques, est alimentée par un générateur haute fréquence de puissance élevée, par exemple supérieure à 2 kW et de préférence supérieure à 3,5 kW. As indicated, the sonotrode, which is of the type used in the field of plastic welding, is powered by a high frequency high power generator, for example greater than 2 kW and preferably greater than 3.5 kW.

Un convertisseur est adjoint à ce générateur de
haute fréquence, afin d'obtenir une fréquence de l'ordre
de 20 kHz.A converter is added to this generator.
high frequency, in order to obtain a frequency of the order
20 kHz.

Enfin, un booster est associé -à ce dispositif
afin d'amplifier et transmettre les fréquences.Finally, a booster is associated with this device
in order to amplify and transmit the frequencies.

La tête de la sonotrode est de préférence plate
et rectiligne afin que l'on puisse déterminer avec suffi
samment de précision sa distance à l'objet à nettoyer.The head of the sonotrode is preferably flat
and straight so that we can determine with sufficient
precision distance to the object to be cleaned.

On a indiqué que la distance de la sonotrode au
fritté, ou plus généralement à l'objet à nettoyer,
était inférieure à 3 mm et de préférence inférieure
à 2 mm, plus particulièrement comprise entre 3/10 et 6/10
millimètre.It has been reported that the distance from the sonotrode to
sintered, or more generally to the object to be cleaned,
was less than 3 mm and preferably less
at 2 mm, more particularly between 3/10 and 6/10
millimeter.

Il apparaîtra bien sûr à l'homme de l'art que
la sonotrode ne doit pas toucher l'objet à nettoyer,
contrairement à ce qui se passe dans le domaine du
soudage, afin de ne pas détériorer ledit objet.It will of course appear to those skilled in the art that
the horn must not touch the object to be cleaned,
unlike what is happening in the field of
welding, so as not to damage said object.

L'ajustement de la distance entre la tête de la
sonotrode 7 et le fritté 3 est réalisé par le dispositif
8 du type connu en soi qui permet l'ajustage à la fois
verticalement et latéralement.Adjusting the distance between the head of the
sonotrode 7 and the frit 3 is produced by the device
8 of the type known per se which allows adjustment both
vertically and laterally.

Le support 2 utilisé est métallique, de préfé
rence en aluminium, mais éventuellement aussi en acier. On
a en effet remarqué qu'en utilisant ces matériaux, il
était possible d'obtenir un effet de réflection des ondes
ultrasoniques qui contribue encore à l'amélioration du -décolmatage des pores du fritté.The support 2 used is metallic, preferably
Aluminum, but possibly also steel. We
indeed noticed that by using these materials, he
was possible to get a wave reflection effect
ultrasonic which further contributes to improving the unclogging of the sintered pores.

En mettant en oeuvre le procédé-de l'invention
dans le dispositif précédemment décrit, pendant par
exemple une durée inférieure ou égale à 20 mn environ,
de préférence inférieure à 15 mn et plus particuliè
rement de tordre de 5 à 10 mn, on peut aboutir à des
frittés présentant une porosité comprise entre 90 et
96 %, ce qui, comparé aux 25 ou 30 % évoqués précédem
ment, constitue un pas franchi absolument remarquable. By implementing the method of the invention
in the device described above, during
example a duration less than or equal to about 20 minutes,
preferably less than 15 minutes and more particularly
5 to 10 minutes to twist, we can end up with
sintered with a porosity between 90 and
96%, which, compared to the 25 or 30% mentioned above
is an absolutely remarkable step.

Ce résultat péut être obtenu notamment avec des frittés utilisés comme filtres dans le domaine des peintures, plus particulièrement pour la filtration de liquides contenant des oxydes de titane. This result can be obtained in particular with frits used as filters in the field of paints, more particularly for the filtration of liquids containing titanium oxides.

Sans vouloir être lié à une théorie ou à une interprétation particulière, il est présumé que l'utilisation d'une sonotrode, c'est-à-dire d'un émetteur d'ultrasons de grande puissance, à des distances précédemment indiquées, permet de réaliser des phénomènes de cavitation à l'intérieur du fritté, qui ont pour effet d'arracher les particules colmatant les pièces, ceci par la création d'un vide très poussé. Without wishing to be linked to a particular theory or interpretation, it is presumed that the use of a sonotrode, that is to say a high-power ultrasound transmitter, at distances previously indicated, allows to carry out cavitation phenomena inside the frit, which have the effect of tearing off the particles clogging the parts, this by the creation of a very high vacuum.

L'utilisation d'ultrasons normaux ne pouvait en aucun cas donner ce'résultat. The use of normal ultrasound could in no case give this result.

Naturellement, l'invention n'est en rien limitée par les particularités qui ont été spécifiées dans ce qui précède ou par les détails du mode de réalisation particulier choisi pour illustrer l'invention. Toutes sortes de variantes peuvent être apportées à la réalisation particulière qui a été décrite à titre d'exemple et à ses éléments constitutifs sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Cette dernière englobe ainsi tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons. Naturally, the invention is in no way limited by the features which have been specified in the foregoing or by the details of the particular embodiment chosen to illustrate the invention. All kinds of variants can be made to the particular embodiment which has been described by way of example and to its constituent elements without departing from the scope of the invention. The latter thus includes all the means constituting technical equivalents of the means described as well as their combinations.

Claims

1. A method of cleaning a soiled object consisting in subjecting said object to ultrasound in a solvent, characterized in that the ultrasound is produced by a sonotrode at a power greater than or equal to 2 kW, preferably greater than 3 kW per liter of solvent.

2. Method according to claim 1, characterized in that the sonotrode is placed at a distance from the object less than or equal to 3 mm.

3.- A method according to claim 2, earacterized in that the sonotrode is placed at a distance from the object less than 2 mm, preferably between 3/10 to 6/10 millimeter.

4. Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that subjecting the soiled object to ultrasound taking a duration less than or equal to about 20 mm, preferably less than 15 min, more particularly order of 5 to 10 min.

5. Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the solvent is chosen from water, organic solvents, in particular methylene chloride.

6. Method according to any one of claims 1 to 5; characterized in that the soiled object is placed on a support.

7. Method according to claim 6, characterized in that said support is metallic, in particular aluminum or steel.

8. Method according to claim 6, characterized in that said support is rotary.

9. Method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that said soiled object is a sintered metal filter.

10. Device for implementing the method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it comprises a tank (1), a support (2) disposed at the bottom of the tank which can be rotated by a motor (4), the object (3) to be cleaned being disposed on said support and a sonotrode (7) adjustable in height by means (8), supplied with high power by a generator (9) being disposed above of said object (3).