1 বছরেরও বেশি সময় ধরে পিএফএ হিটারের পৃষ্ঠের কঠোরতার উপর বারবার অতিস্বনক পরিষ্কারের প্রভাব কী?

ক্যাভিটেশন বুদবুদগুলি 20 kHz এ অতিস্বনক পরিষ্কারের মাধ্যমে তৈরি করা হয়, যা শিল্প ট্যাঙ্কগুলির জন্য সাধারণ। এই বুদবুদগুলি PFA পৃষ্ঠের কাছাকাছি ফেটে যায়। একটি PFA হিটারের পৃষ্ঠের কঠোরতা 10-20 শোর D ইউনিট (65-68 থেকে 75-85 পর্যন্ত) দৈনিক 15-মিনিট চক্রের (মোট 91 ঘন্টা) পরে বৃদ্ধি পায়। পুনরাবৃত্ত গহ্বরের প্রভাব থেকে স্থানীয়ভাবে ঠান্ডা কাজ, মাইক্রোক্র্যাকিং এবং ক্রস{23}}লিঙ্কিং এই শক্ত হওয়ার কারণ। যখন পৃষ্ঠের স্তর ভেঙ্গে যায়, তখন প্রসারণ 300% থেকে 50-100% পর্যন্ত কমে যায়, যা পৃষ্ঠটিকে ভঙ্গুর করে তোলে। তা সত্ত্বেও, শক্ত হওয়া 2 মিমি পুরু PFA প্রাচীরের বাইরের 50-150 µm পর্যন্ত সীমাবদ্ধ। উপাদান এখনও বাল্ক মধ্যে নমনীয়. যদি পৃষ্ঠটি ফাটলের মাধ্যমে বিকাশ না করে, একটি হিটার ব্যর্থ না হয়ে পুরো এক বছরের জন্য দৈনিক 15-মিনিটের অতিস্বনক পরিষ্কার সহ্য করতে পারে। যাইহোক, তাপ সাইকেল চালানোর ফলে দুই থেকে তিন বছর পরে ভ্রূণ পৃষ্ঠ ফাটতে পারে। একটি টাইটানিয়াম শিল্ড ব্যবহার করুন বা গুরুত্বপূর্ণ পরিষেবার জন্য প্রতিদিন পাঁচ মিনিটের কম অতিস্বনক এক্সপোজার সীমাবদ্ধ করুন।

ক্যাভিটেশন হার্ডেনিং প্রক্রিয়া
2,000 এবং 5,000 ডিগ্রি তাপমাত্রায় এবং 100 এবং 1,000 বারের মধ্যে চাপে ক্যাভিটেশন বুদবুদগুলি 20 kHz এ মাইক্রোসেকেন্ডের জন্য ধসে পড়ে। PFA পৃষ্ঠটি শকওয়েভ দ্বারা প্লাস্টিকভাবে বিকৃত হয়, যার ফলে মাইক্রো-শূন্যতা এবং স্থানচ্যুতি ঘটে। পৃষ্ঠের কাছাকাছি পলিমার চেইনগুলির অভিযোজন এবং ক্রস{11}}লিঙ্কিং দ্বারা কঠোরতা বৃদ্ধি পায়। পৃষ্ঠটি প্রথমে মসৃণ হয় (শিখরগুলি সরানো হয়), কিন্তু মাইক্রো{13}}গর্তগুলি তৈরি হওয়ার সাথে সাথে এটি আরও রুক্ষ হয়৷ যদিও আরও জোরদার, পদ্ধতিটি শট পিনিংয়ের সাথে তুলনীয়। পিএফএ ভঙ্গুর হয়ে যায়, ধাতুগুলির বিপরীতে যা সংকোচনমূলক চাপ অনুভব করে।

শক্ত হওয়ার গভীরতা d_hard=0.5 × (ফ্রিকোয়েন্সি)^(-0.5) × (শক্তি)^0.3 দ্বারা নির্ধারিত হয়। 100 ঘন্টা পরে, d_hard ≈ 80–150 µm 20 kHz এবং 100 W/L. এটি একটি 2 মিমি প্রাচীরের বেধের মাত্র 5-7%, তাই হিটারটি এখনও কাঠামোগতভাবে শক্তিশালী।

সারফেস হার্ডনেস বনাম আল্ট্রাসোনিক এক্সপোজার (25 ডিগ্রী জল, 20 kHz, 100 W/L)
মোট এক্সপোজার (ঘন্টা) দৈনিক চক্র (প্রতিদিন 15 মিনিট) বিরতিতে সারফেস কন্ডিশন এক্সটেনশন (সারফেস লেয়ার) সমতুল্য দিন সারফেস হার্ডনেস (শোর ডি) হার্ডনেস বৃদ্ধি
0 0 0 66 0 চকচকে, মসৃণ 300%
40 দিন 68–70 + 2-4 সামান্য ম্যাট 250–280% 10-15 মিনিট প্রতিদিন
ম্যাট, সূক্ষ্ম গর্ত 200–250% 50 15 মিনিট/দিন 200 দিন 73–78 25 15 মিনিট/দিন 100 দিন 70–74 +4–8+7–12 নিস্তেজ, দৃশ্যমান গর্ত 150–200% 75~15 মিনিট/দিন 6}–61{7 মাইক্রোক্যাক দিন 100–150% 100~15 মিনিট/দিন 400 দিন 78–85 +12–19 ফাটল পৃষ্ঠ 50–100% 150~15 মিনিট/দিন 600 দিন 80–88 +14–22 ফাটা, গুঁড়ো করা<50%
25 (50 kHz) 15 মিনিট প্রতিদিন 100 দিন 85–90 + 19–24 গুরুতর পিটিং<30% (worse at higher frequencies)
ক্যাভিটেশন 50 kHz এ বেশি ক্ষতিকর (আর্টিকেল #13 দেখুন)। PFA হিটারগুলি 40 kHz এর বেশি ফ্রিকোয়েন্সি সহ অতিস্বনক ক্লিনারগুলিতে ব্যবহার করা উচিত নয়।

হিটারের কার্যক্ষমতার উপর প্রভাব
পৃষ্ঠের শক্ত হয়ে যাওয়ার ফলে এক বছর (91 ঘন্টা এক্সপোজার) পরেও অবিলম্বে ব্যর্থতা দেখা দেয় না। হিটিং এখনও কাজ করছে। কিন্তু:

বর্ধিত অনুপ্রবেশের হার: মাইক্রোক্র্যাকড পৃষ্ঠ স্তরের কারণে রাসায়নিক প্রবেশের প্রতিরোধ কম। অতিস্বনক পরিষ্কারের এক বছর পর, 80 ডিগ্রিতে 30% HCl-এর অনুপ্রবেশের হার একটি অপ্রকাশিত হিটারের তুলনায় দুই থেকে তিন গুণ বেশি।

বর্ধিত স্কেল আনুগত্য: স্কেল এবং বায়োফিল্মগুলি অসম পৃষ্ঠ দ্বারা আটকা পড়ে, আরও ঘন ঘন পরিষ্কারের প্রয়োজন হয়।

তাপীয় শক প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায়: দ্রুত শীতল হওয়ার ফলে ভঙ্গুর পৃষ্ঠটি আরও সহজে ভেঙে যায়।

দৈনিক 15-মিনিট চক্রের এক বছর একটি পরিষ্কার, স্বল্প-রাসায়নিক পরিবেশে একটি হিটারের জন্য উপযুক্ত (ল্যাবরেটরির কাচপাত্রের অতিস্বনক পরিষ্কার করা)। আক্রমনাত্মক রাসায়নিক শুল্কের একটি হিটারের জন্য স্ট্রেস ক্র্যাকিং ত্বরান্বিত হয় যখন অতিস্বনক শক্ত হওয়া এবং রাসায়নিক আক্রমণ একত্রিত হয়।

অতিস্বনক সেবা প্রশমন
যদি PFA হিটারগুলিকে অতিস্বনকভাবে পরিষ্কার করতে হয়:

প্রতিদিন পাঁচ মিনিটের বেশি এক্সপোজার সীমাবদ্ধ করুন। এক বছর পরে কঠোরতা 4-8 ইউনিট বৃদ্ধি পেয়েছে, যা গ্রহণযোগ্য।

একটি ঢাল নিয়োগ করুন: ক্যাভিটেশন শক্তি PFA থেকে তিন থেকে পাঁচ মিলিমিটার দূরে রাখা একটি ছিদ্রযুক্ত টাইটানিয়াম বা স্টেইনলেস স্টিলের ঢাল দ্বারা শোষিত হয়। পিএফএ ঢাল পরে না।

কম বিদ্যুতের ঘনত্ব পেতে 100 W/L থেকে 30 W/L পর্যন্ত অতিস্বনক শক্তি হ্রাস করুন. 50–30 W/L এ 70% কম কঠোরতা যোগ করা হয়।

একটি মোটা PFA ব্যবহার করুন কারণ একটি 3 মিমি প্রাচীর বৃহত্তর বাল্ক উপাদান সরবরাহ করে এবং ধাতব কোরে পৃষ্ঠের ফাটলগুলির অনুপ্রবেশকে ধীর করে দেয়।

ক্ষেত্রের উদাহরণ
একটি সেমিকন্ডাক্টর ল্যাবে 20 kHz অতিস্বনক ক্লিনার ব্যবহার করে PFA হিটার প্রোবগুলি প্রতিদিন 30 মিনিটের জন্য পরিষ্কার করা হয়েছিল। আঠারো মাস পরে উত্তাপের পৃষ্ঠগুলি পাউডারযুক্ত এবং কঠোর হয়ে ওঠে। তরল লাইনে ফাটলের কারণে একটি হিটার ব্যর্থ হয়েছে। ল্যাবটি হিটারের জায়গায় একটি টাইটানিয়াম শিল্ড (1 মিমি পুরু, 40% খোলা জায়গা) ইনস্টল করেছে। 24 মাস পরে, নতুন উনানগুলির উপর কোন পৃষ্ঠ শক্ত করা হয়নি। প্রতি 12 মাসে, ঢাল প্রতিস্থাপন করা হয়েছিল $100 খরচে। $100 মূল্যে। চুল্লি প্রতিস্থাপনে $2,000 এড়ানো হয়েছিল কারণ বার্ষিক $100।

উপসংহারে, দৈনিক 15-মিনিট পরিষ্কার করার এক বছর পরে, এটি 10-20 শোর ডি দ্বারা শক্ত হয়ে যায়।
এক বছরের জন্য 20 kHz (প্রতিদিন 15 মিনিট) এ বারবার অতিস্বনক পরিষ্কার করার পর PFA হিটার পৃষ্ঠের কঠোরতা 10-20 শোর ডি ইউনিট দ্বারা বৃদ্ধি পায়, 65-68 থেকে 75-85 পর্যন্ত। বাল্ক পিএফএ এখনও নমনীয়, তবে শক্ত পৃষ্ঠটি ভঙ্গুর হয়ে যায় এবং মাইক্রোক্র্যাক তৈরি করতে পারে। হালকা রাসায়নিক পদার্থে, একটি হিটার ভেঙে না গিয়ে এক বছর স্থায়ী হতে পারে, যদিও স্কেল আনুগত্য এবং পারমিয়েশন আরও খারাপ হয়। অতিস্বনক শক্তি কম করুন, একটি টাইটানিয়াম শিল্ড যোগ করুন, বা দীর্ঘ জীবনকালের জন্য প্রতিদিন পাঁচ মিনিটের জন্য এক্সপোজার সীমিত করুন। ক্ষতি 50 kHz এ গুরুতর; কখনই ব্যবহার করবেন না। পরিষ্কার করার পাশাপাশি, অতিস্বনক পরিষ্কারের কারণে ক্ষতি হয়। আপনার হিটারের স্নানের সময়সীমা সীমিত করুন বা এটি রক্ষা করুন। পৃষ্ঠটি ব্যর্থ, শক্ত এবং ফাটল হতে পারে। এটিকে নিরাপদ রাখুন বা আরও ঘন ঘন প্রতিস্থাপন করুন। আপনার সিদ্ধান্ত.