La tecnollogia del lavaggio
l
c
con
ultrasuoni al gio
orno d'oggi non ha più limiti di applicazion
a
ne:
si possono pulire grrossi pezzi idraulici, to
orniture, sttampi, ingrranaggi ed i particola
ari più deliccati
nella mecccanica di precision
ne (aghi ipodermici, puntine per penn
ne a sfera
a, microch
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nuteria mettallica, schede elettro
oniche e circuiti stam
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Ugualmen
nte efficacci per la pulitura
p
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eramica e plastica, gli
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me
applicazio
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muovere ollii, grassi, trucioli, lim
matura, sfridi di lavo
orazione, polvere
p
da
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n fase di prroduzione che
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e di manute
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Le lavatrici ad ultra
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s
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negli ultimi anni si so
ono
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ente ribassati appun
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produttrice
e mondiale
e in questo
o particolarre settore.
Da una decina di anni con la produzion
ne di nuov
vi tipi di tra
asduttori iin materia
ale ceramiico
sinterizza
ato (PZT), gli impianti lavorano
o a frequen
nze molto alte
a per cu
ui sono statti eliminati gli
inconvenienti dovutti alla rumorosità di un tempo
o. I nostri impianti so
ono certificati con una
u
soglia di rumore
r
infe
eriore ai 85
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Anelli ce
eramici
Elementi PZT
Vas
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Inoltre i tra
asduttori ceramici so
ono molto resistenti alle solleccitazioni m
meccaniche
e, per quessta
r
ragione
posssiamo dare una garranzia spe
ecifica di 5 anni.
I generatori sono controllati con
c
nuovi micropro
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a
automatica
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c
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I moduli IGBT
I
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C
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b
noti prroblemi di salubrità e di smaltiimento, de
evono esse
ere
e
esclusi
dai cicli produ
uttivi.
1
20017 MILANO – Via
V V. Buzzzi, 13-RHO
O (MI) – Te
el. 02 6439
9242 – Fax
x 02 64705
502
PRESENTAZIONE
La
MORONI ULTRASUONI costruisce impianti di lavaggio ad ultrasuoni
dal 1963
ed è passata per ogni tipo di tecnologia nel settore: dai generatori rotativi, a quelli con SCR,
fino agli attuali generatori con IGBT, dai trasduttori magnetostrittivi agli ultimi piezoelettrici
con elementi PZT, utilizzando i materiali ceramici sinterizzati in titanato e zirconato di
piombo e di bario.
Viene quindi garantita la massima competenza ed esperienza, che si traduce nella rapida
scelta dell' impianto più adatto per le particolari esigenze del singolo caso.
I nss. apparati sono nettamente all' avanguardia tecnologica rispetto al mercato mondiale e la
riprova è che noi siamo fornitori di generatori e trasduttori a molte aziende del settore,
che trovano più conveniente e qualificante comperare da noi per montarli sui loro impianti.
Nei casi più semplici una sola vasca ad ultrasuoni può essere sufficiente a risolvere un
problema, in altri casi si deve stabilire un ciclo di trattamento che può prevedere diverse fasi:
• Prelavaggio in detergente caldo
• Lavaggio con ultrasuoni in detergente caldo
• Risciacquo in acqua corrente a perdere
• Risciacquo in acqua trattata (demineralizzata)
• Protezione per la prevenzione da ossidazioni
• Asciugatura con vari sistemi
Una volta determinato il ciclo, dopo prove pratiche di simulazione nel ns. ampio
laboratorio attrezzato di ogni tipo di impianto, si potrà decidere una eventuale
automazione, con vari tipi di trasportatori, passo-passo, con carro ponte per i cestelli molto
pesanti, con agili robot ad autoapprendimento.
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20017 MILANO – Via V. Buzzi, 13 – RHO (MI) – Tel. 02 6439242 – Fax 02 6470502
CAMPI D’APPLICAZIONE
Oggi giorno si può dire che questa tecnologia non ha limitazioni nella sua applicazione: essa
è indicata per grossi pezzi idraulici, torniture, ingranaggi, pesanti stampi, come per i
particolari più delicati nella meccanica di precisione e nell' elettronica.
Ugualmente efficace per la pulitura di metalli, vetro, ceramica, plastica, rappresenta il
sistema più energico, rapido ed economico per rimuovere olii, grassi, trucioli, limatura, sfridi
di lavorazione e polvere dalle superfici più tormentate sia in fase di produzione che in fase di
manutenzione.
Nella meccanica pesante il sistema viene utilizzato per il lavaggio di assali di autotreni e
gruppi motori per treni, blocchi di motori diesel navali, carrelli per aerei, alberi motore da
trattare sottovuoto con PVD, motoriduttori di trazione per gru, componenti per armi pesanti d'
artiglieria, serbatoi di miscelazione vernici e colle, ecc.
Nella meccanica di precisione è il sistema più indicato per il lavaggio strumentazione varia,
meccanica ed elettronica, cuscinetti a sfera, aghi ipodermici, strumenti chirurgici, filiere,
valvole, rubinetti, capillari, puntine a sfera per penne, ugelli, filtri, utensili di ogni tipo.
3
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In verniciatura e galvanotecnica, è indicato per la sgrassatura di ogni tipo di particolare
metallico, plastico, vetroso in preparazione della superficie per avere la massima aderenza di
quanto riportato o come finitura finale di presentazione.
Apparati elettrici ed elettronici, componenti e schede elettroniche, strumenti di misura e di
controllo, wafers per l'industria dei microprocessori, sistemi di puntamento, fibre ottiche,
vengono puliti prima del collaudo finale od in fase di manutenzione.
Montature per occhiali e lenti ottiche vengono sgrassate da pastelle, da pece ed ossidi di
lavorazione con impianti a più stadi prima della metallizzazione sottovuoto.
Nel settore nucleare si lavano gruppi pompe, valvole, deviatori per la decontaminazione da
radioattività.
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I NOSTRI PRODOTTI
▼Lavatrici SONOX®
Vasche da 20 a 28 lt. a controllo computerizzato.
Generatori serie MOG ed elementi piezoelettrici
PZT, trasduttori immersibili. con trasduttori. applicati
sulle pareti verticali, ad alta concentrazione di
potenza.
Il ns. laboratorio, ampio e dotato di
ogni tipo di macchina da noi
prodotta, è a Vs. disposizione per
potere
effettuare
prove
direttamente sui Vss. pezzi, in
modo da testare preventivamente
sia il risultato di lavaggio che la
produttività effettiva del ciclo
offertoVi.
▼Lavatrici MDV (heavy duty)
LA CERTEZZA DEL RISULTATO
NON VI COSTERA' NULLA!!!
▼Generatori, elementi PZT,
trasduttori immersibili
®
fino a lt. 200
Vasche da 76 fino a lt. 200 con trasduttori applicati sul
fondo e/o sulle pareti verticali, ad alta concentrazione
di potenza.
▼Le grandi vasche MDV
Vasche da 375 fino a lt. 20.000
▼Impianti ROBOT
Memorizzazione cicli con autoapprendimento.
▼Impianti di lavaggio automatici
Impianti ad alto contenuto tecnologico
programmazione e controllo computerizzato.
Inoltre il ns. ufficio tecnico, con
potenti programmi di rendering,
sarà in grado di progettare
l'impianto
in
breve
tempo
direttamente insieme a Voi e di
visualizzarlo in tridimensionale.
La documentazione finale post
vendita è molto completa, con tutti
gli schemi elettrici, software dei
programmi automatici ed esplosi
delle parti di ricambio, secondo
normativa CE.
con
5
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LAVATRICI SONOX®
Le vasche multifunzionali dalle grandi prestazioni !!!
Modello
SONOX 20
SONOX 28
Litri
Potenza Watt
media/picco
20
28
300/1200
400/1600
Riscaldam.
watt
Elementi
PZT
400
800
6
8
Dim. utili.
mm
330x300x200h
500X300X200h
Ad alto contenuto tecnologico:
Moduli di potenza
IGBT = velocità + potenza
Controllo con microprocessore
MICROCHIP con memoria Eprom
Controlli con sistema PID
(Proportional Integral Differential)
Frequenza 40.000 Hz.
Modulazione SWEEP MODE
Funzionamento PULSE MODE
Trasduttori piezoelettrici PZT
Certificazioni
ISO 9001 (Sincert 02245-AQ-MIL) - Controllo qualità
EMC 89/336//CEE (EN 61326+A1+A2) - Compatibilità elettromagnetica
LV 737337CEE (EN 61010-1) - Sicurezza
MD 93/42/ECC - Dispositivi medici
®
Le lavatrici industriali della serie SONOX rappresentano quanto di più avanzato sia stato
prodotto nel settore, la loro funzionalità e semplicità d' uso le rendono ideali per un lavoro
gravoso nei cicli di produzione. La tecnologia con circuiti integrati ne ha permesso un costo
molto ridotto ed assolutamente concorrenziale.
Programmazione da tastiera per:
9 differenti programmi di lavaggio
programma differenziato di degassificazione
temperatura liquido fino a 70°C
timer da 0 a 99’ minuti
porta DB 15 per controllo remotato
Visualizzazione di tutti i parametri principali:
Frequenza di lavoro
Potenza erogata effettiva (average power)
Temperatura del liquido
Tempo di lavaggio residuo
Segnalazione di ogni disfunzione o guasto:
Mancanza od insufficienza del liquido di lavaggio
Carico eccessivo di materiale inserito per il lavaggio
Cortocircuito sui trasduttori
Ogni ns. vasca viene fornita corredata dei seguenti componenti:
n° 2 campioni da 1 lt. di detergente concentrato
n° 1 cestello in rete di acciaio inox con maniglie
n° 1 cavo di alimentazione
n° 1 coperchio
n° 1 cavo seriale
n° 1 disco di settaggio
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GENERATORI MOG® Multifrequenza
Potenze medie da 1.200 a 3.000 watt (average power)
Costruiti con tecnologia IGBT, i generatori MOG® rappresentano quanto di più
evoluto nel settore:
Funzionamento in multifrequenza.
Funzionamento turbotronic per lavaggi forzati.
Frequenza di base 33.000
Hz.
Funzionamento pulse mode.
Funzionamento sweep mode.
Programma speciale di degassificazione.
Settaggio su porta seriale RS232 con programma su CD_ROM.
Porta DB25 per controlli remotati: on/off, 4 livelli di potenza.
A funzionamento completamente automatico, con controllo mediante microprocessore
a 32 bit, essi si adeguano alle variabili dei bagni (temperatura, densità, concentrazione,
movimentazione dei pezzi, stato di contaminazione del detergente, ecc.) e mediano i vari
parametri (frequenza, pulsazione, potenza, impedenza, accoppiamento) in modo da garantire
sempre la massima resa.
Su apposito display vengono monitorizzati i valori principali nel
funzionamento normale
e vengono immediatamente segnalati guasti e disfunzioni, come:
Mancanza di liquido
Temperatura ambientale troppo alta (> 45°C)
Scollegamento dei trasduttori
Cortocircuito sui trasduttori
Alimentazione bassa (<V. 180 AC)
e subito appare il provvedimento per ovviare l’inconveniente
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ELEMENTI PZT
Elementi ceramici (titanato-zirconato di piombo e bario) sinterizzati e polarizzati ad
alta temperatura per renderli piezoelettrici, diametro 50, potenza cad. watt 70 ad alto
rendimento (oltre il 95%) e resistenza meccanica garantita per 5 anni.
Gli elementi PZT MORONI vengono applicati con ns. sistema esclusivo di saldatura ed
incollaggio sulle pareti verticali o/e sul fondo delle vasche.
Si applicano elementi PZT e generatori su vasche già in dotazione dei
clienti, che vogliano attrezzarsi con un lavaggio ad ultrasuoni !!
Anelli ceramici
Elementi piezoelettrici
Principio piezoelettrico
Elementi PZT applicati a parete
TRASDUTTORI IMMERSIBILI "MTRI"
Nei casi in cui non si abbia la possibilità di applicare direttamente gli elementi
esternamente alle pareti verticali e/o sotto il fondo della vasca, vendono adottati i
"trasduttori immersibili", cioè gli elementi PZT vengono chiusi a tenuta ermetica in
una scatola di acciaio inox AISI 316 20/10.
8
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Si deve prestare la massima attenzione nella costruzione della scatola, la quale è
soggetta ad un notevole affaticamento meccanico proprio a causa della energia di
vibrazione degli elementi PZT interni.
Allora noi da anni adottiamo una speciale procedura, certificata ISO 9001:2000:
Saldatura a filo continuo a norma
TIG
Controllo con liquidi penetranti
delle
saldature
prima
della
chiusura definitiva
Immersione in vasca illuminata ed
immissione di aria compressa a 12
BAR
Messa in funzione alla massima
potenza per 48 ore continuate
Controllo con ecoendoscopia
tridimensionale a colori
Lucidatura a specchio della faccia
radiante e cromatazione a
spessore
Una particolare attenzione viene dedicata al posizionamento degli elementi PZT, che
devono essere distanziati tra loro il massimo possibile, infine su di essi viene spruzzato
speciale materiale termoconduttore per dissipare il calore prodotto per effetto Joule.
Modelli
MTR
Faccia
radiante
(mm)
Dim. ingombro
(mm)
Elementi
PZT
Potenza (watt)
media/picco
250
380x660
450x690x90h
24
1200/4800
300
450x690
520x720x90h
24
1200/4800
350
510x720
580x750x90h
24
1200/4800
380
460x820
630x850x90h
24
1200/4800
9
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Vasche MDV (heavy duty) fino a lt. 200
Ad alta concentrazione di potenza per lavaggio di carichi ponderosi o per ottenere
risultati della massima affidabilità.
In acciaio inox AISI 316 L 20/10
Riscaldamento con resistenze inox trifase
A doppia parete per la coibentazione con lana di roccia vulcanica
Insonorizzazione con fogli di piombo e bugnatura antirombo
Complete di coperchio e scarico a sfera
Generatore MOG inglobato nella vasca
Software di programmazione da PC OS Windows
Quadro elettrico V.400 tri + neutro + terra, V. 24 AC ausiliari
Elementi PZT SALDATI sotto il fondo e/o sulle pareti verticali
Potenza
ultrasonora
(watt)
76
600x320x400h
24
3
1.200
90
600x500x300h
36
3
1.800
120
800x500x300h
48
6
2.400
160
800x500x400h
48
6
2.400
200 1.000x500x400h
60
6
3.000
Insieme alle vasche di lavaggio forniamo tutte le attrezzature necessarie: cestelli,
rotoburatti, pompe e filtri, sollevatori pneumatici, vasche di risciacquo, forni di
asciugatura. Infine costruiamo banchi completi con trasportatori automatici per il
sollevamento e la traslazione dei cestelli.
MDV
(lt. utili)
Dim. utili
(mm)
elementi
PZT
Riscald.
(Kw)
Le vasche MDV sono costruite secondo
le normative europee:
93/68/CEE
89/336/CEE
(bassa tensione)
Compatibilità elettromagnetica
Conformi alle specifiche normative del
settore “TRATTAMENTI SUPERFICI”:
EN 12921/1-2
Maschines for surface cleaning
of industrial items using liquids or
vapours.
EN ISO 12100/1-2
Sicurezza del macchinario.
10
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Le grandi vasche MDV
Non esistono limiti nella realizzazione di vasche grandi per la grossa
meccanica, nella galvanica e verniciatura, nell' aeronautica, per il lavaggio di
stampi o cilindri di stampa.
in acciaio inox AISI 316 L 20/10
riscaldamento elettrico, con acqua riscaldata, vapore in bassa pressione.
griglia inox di appoggio e protezione resistenze
orologio programmatore giornaliero e settimanale
a doppia parete per la coibentazione con lana di roccia vulcanica
insonorizzazione con fogli di piombo e materiale bugnato fonoassorbente
troppo pieno a parete, oblò di scarico morchie, coperchio coibentato, scarico a sfera 2"
generatori MOG IGBT
software di programmazione da PC OS Windows
quadro elettrico esterno V. 400 tri + N + T; V. 24 AC ausiliari
elementi PZT SALDATI sulle pareti verticali
(lt. utili)
Dim. interne utili
(mm)
240
375
720
1.225
1.680
2.520
1.200x500x400h
1.500x500x500h
2.000x600x600h
2.500x700x700h
3.000x800x700h
3.500x900x700h
MDV
Potenza Elementi Potenza
ultrasonora
PZT
riscald.
(watt)
(n°)
(Kw)
2.400
2.400
3.000
3.000
4.800
6.000
48
48
60
60
96
120
4+2
6+3
8+4
8+4
8+4
10+5
Generatori
(n°)
1
1
1
1
2
2
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20017 MILANO – Via V. Buzzi, 13 – RHO (MI) – Tel. 02 6439242 – Fax 02 6470502
Si costruiscono vasche di tutte le dimensioni, ne abbiamo già realizzate fino a 20.000
litri, quindi non esitate a chiederci vasche con altre dimensioni.
Insieme alle vasche di lavaggio, forniamo tutte le attrezzature necessarie, cestelli,
rotoburatti, pompe filtro, sollevatori pneumatici, cappe di aspirazione, vasche di
risciacquo, forni di asciugatura.
Infine si fanno impianti completi con trasportatori automatici di sollevamento e
traslazione dei cestelli.
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20017 MILANO – Via V. Buzzi, 13 – RHO (MI) – Tel. 02 6439242 – Fax 02 6470502
Sollevatori LIFTER per vasche MDV
Sul retro della vasca viene montato un castello in profilato di acciaio, protetto e verniciato
con epox verde RAL6011. Sul castello sono fissate due guide lineari di precisione
parallele su cui scorrono n° 4 carrelli di scorrimento su cuscinetti (n°8 cad. = 32
cuscinetti).
Sui carrelli è fissata una barra traversale di accoppiamento ed infine su questa i bracci
portanti la piattaforma di carico su cui vanno appoggiati i pezzi da trattare.
Un cilindro pneumatico a doppio effetto con regolatori di velocità ed ammortizzatori,
vincolato alla barra traversale, provvede a sollevare la piattaforma, la quale scorre in
apposite guide con tamponi in Teflon. La corsa è regolata da sensori magnetici regolabili.
Il ciclo di trattamento è:
1. Partenza da posizione di carico (tutta alta) con START manuale.
2. Discesa fino alla completa immersione e sosta temporizzata.
3. Azionamento degli ULTRASUONI e STANTUFFAGGIO*.
4. Risalita alla posizione alta di partenza.
L’automazione viene presieduta da PLC Logo SIEMENS.
I sollevatori lifter vengono installati sulle lavatrici a partire dalla MDV 240
Per vasche a
partire dalla
MDV 240
PF
PF
PF
PF
PF
PF
240
375
720
1.225
1.680
2.520
Piattaforma
e corsa verticale
(mm.)
1.100x300
1.400x300
1.900x450
2.400x550
2.900x650
3.400x750
corsa
corsa
corsa
corsa
corsa
corsa
300h
350h
450h
500h
500h
600h
Portata utile
(Kg.)
100
150
200
250
300
350
Lo STANTUFFAGGIO o SBATTIMENTO è un’azione verticale su e giù
di pochi centimetri, la quale agevola moltissimo il lavaggio,
accelerando l’allontanamento delle particelle rimosse dall’azione
degli ultrasuoni.
GUIDE LINEARI
13
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Trasportatori ROBOT
Carrello a sbalzo su monorotaia.
Possibilità di memorizzare fino ad 8 cicli diversi per vari tipi di
lavaggio.
La memorizzazione viene effettuata molto semplicemente dall'
operatore con il sistema dell' autoapprendimento, il robot ripete il
percorso che manualmente gli viene fatto eseguire la prima volta. Ad
ogni cambio di direzione può essere inserita una sosta temporizzata.
Quattro livelli di velocità per ogni movimento, controllo mediante
microprocessore delle rampe di accelerazione e decelerazione per un
funzionamento in assoluta sicurezza senza scosse e vibrazioni.
16 input/output per il controllo degli elementi esterni (temperature dei
bagni, coperchi, nastri movimentatori dei cestelli, ecc.)
Applicazioni degli impianti a robot:
Lavaggi nell’ industria meccanica leggera (pompe, valvole,
carburatori, ugelli, filiere, aghi, utensili meccanici, chirurgici,
protesi, valvole mitraliche, ecc.)
Sgrassaggio in preparazione di successive lavorazioni,
verniciature, galvanizzazioni, metallizzazioni sottovuoto,
trattamenti indurenti, ecc.).
Lavaggi nell’ industria meccanica di precisione (strumentazione,
ottica, elettronica, chimica e farmaceutica.
Cicli di lavoro multistage, ad es.:
’ Lavaggio con ultrasuoni in detergente alkalino caldo
’ Lavaggio con ultrasuoni in detergente alkalino caldo
’ Risciacquo in acqua corrente a perdere
’ Neutralizzazione in bagno acido
’ Risciacquo in acqua demineralizzata
’ Doppia asciugatura in aria calda ventilata e microfiltrata
Principali caratteristiche tecniche:
™
™
Motori in corrente continua con limitatori di coppia e frizioni per
eventuali errori
Trasmissione dei dati con fotocellula
14
20017 MILANO – Via V. Buzzi, 13 – RHO –(MI) – Tel. 02/6439242. – Fax 02/6470502
Trasportatori Passo_Passo (P.P.)
Detti anche a noria o passo pellegrino, con il sollevamento e
la traslazione contemporanea di tutti cestelli consentono la
massima produttività. Presentano inoltre notevole semplicità
nel ciclo di programmazione in quanto ripetono continuamente
da sei al massimo dieci movimenti.
Serie ROTOTRANS
Lavatrici a ultrasuoni con cestelli rotanti (buratti)
Le lavatrici a ultrasuoni con cestelli rotanti sono progettate
per lavaggi della massima precisione su minuteria metallica in
genere, per togliere oli e grassi di lavorazione ma soprattutto
TRUCIOLI e RESIDUI di lavorazione.
L' azione degli ULTRASUONI combinata con una LENTA
ROTAZIONE dei pezzi permette la pulizia nelle parti più interne
come filettature, fori ciechi, piani sottosquadro, inoltre la
rotazione in immersione preserva i pezzi da lavare attutendo gli
urti tra di loro, che vengono protetti nelle parti più delicate come
filettature esterne o piani delicati di riscontro. Impianti ad alto
contenuto tecnologico con programmazione e controllo
computerizzato, essi sono COMPLETAMENTE AUTOMATICI
per cui all'operatore rimane solo da togliere e mettere i
rotoburatti sul pianale di carico.
15
20017 MILANO – Via V. Buzzi, 13 – RHO –(MI) – Tel. 02/6439242. – Fax 02/6470502
Tecnologia nel settore degli
ultrasuoni per il lavaggio
industriale
P=VxI
ultimi anni sono sorte numerose aziende che trattano impianti di Generatore MOG
lavaggio ad ultrasuoni, per ogni azienda che chiude subito ne nascono
almeno tre da ex dipendenti: alcune si limitano ad applicare generatori
e trasduttori comperati sul mercato, altre costruiscono apparecchi
copiando servilmente, restando inesorabilmente arretrati subito in
partenza.
Ognuno la racconta come gli conviene al momento ed il cliente è
disorientato ricevendo informazioni di ogni tipo, una in contraddizione Vista interna
con la successiva.
generatore
A questo punto vale la pena di fare il punto su alcuni concetti
fondamentali, in modo che il cliente si possa orientare nella scelta del
sistema più congruo alle proprie esigenze senza dovere subire
passivamente quanto propostogli.
Negli
LA POTENZA
Il vocabolario usato al riguardo è ricchissimo, la potenza viene unita a
parecchi termini: di punta, di picco, pulsante, peak e via con la
fantasia.
Moduli IGBT
La potenza elettrica di qualunque apparato è determinata dalla
legge di Ohm
P=VxI
e deve essere chiamata “potenza effettiva”, in inglese "average
power".
Stabilire quanto un generatore ad ultrasuoni eroga è semplice, si
misura la tensione (V) che lo alimenta, si misura l' intensità della
corrente (A) che assorbe, la potenza è, ripetiamo, P=V x I.
Microprocessori
Provate con qualche generatore che già possedete o che Vi viene accoppiati
proposto ed avrete delle belle sorprese !!!!
(dual core)
Dovete poi tenere conto del rendimento dell'apparato, che dipende
moltissimo dal progetto e dai componenti utilizzati, per cui come
minimo si deve sottrarre un 10-15% al valore di cui sopra.
Ma non è ancora finita, infatti la potenza di cui abbiamo finora parlato
è quella che bene o male esce dal generatore e che viene applicata ai
trasduttori e qui allora bisogna parlare di accoppiamento, di
impedenza, di risonanza, di massa composita con la lamiera di
acciaio inox a cui i trasduttori vengono applicati.
Allora la regola quasi infallibile per non avere brutte sorprese è quella
dell' empirismo: prima di decidere pretendete di potere effettuare
delle prove pratiche che simulino al meglio le condizioni effettive
dell'impianto che intendete installare, dovrebbe essere lo stesso
venditore a proporvelo.
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▼▲▼▲▼▲▼▲▼▲▼▲▼▲▼
Passiamo adesso ad illustrare alcune caratteristiche dei nostri
apparati, senza affatto pretendere che siano esclusive nostre,
ma che indubitabilmente abbiamo adottato fra i primi in ambito
mondiale.
Display generatore
LA MULTIFREQUENZA
Dimensioni delle particelle
Alla luce di prove effettuate in laboratorio nell’ arco di molti anni ed a
quanto riportato in tutta la letteratura specializzata è ormai assodato
che le dimensioni delle particelle dello sporco hanno una notevole
importanza nel determinare la frequenza dell’onda ultrasonora più
adatta alla loro asportazione:
▬ Frequenze elevate agiscono meglio su particelle fini.
▬ Frequenze medio-basse frantumano più velocemente le
particelle grosse
Erosione
La lunghezza d’onda (che ricordiamo è l’inverso della frequenza)
determina dei ventri e dei nodi di minore o maggiore intensità di
cavitazione, se i nodi rimangono fissi nello stesso punto con il
tempo erodono il materiale da lavare, ma ancora di più la vasca
stessa (cavillazione), allora ne consegue che:
Software di settaggio
Taratura ed
accoppiamento
►è
indispensabile variare continuamente la frequenza
di lavoro in modo da spostare in tutto il volume della
vasca i nodi fino ad eliminarli con il turbinio che si
crea. Si ottiene inoltre che il risultato del lavaggio sui
pezzi da trattare si uniforma su tutta la superficie
Potenza con moduli
IGBT
Onde stazionarie
Quando si immette energia in un liquido si deve tenere conto che
questo per inerzia e reazione tende ad assecondare il movimento e
quindi ad attutire l’energia d’impatto, cioè si generano delle onde
stazionarie che sottraggono una notevole parte dell’energia iniziale.
Per impedirne la formazione, l’onda dell’ energia immessa non deve
avere una frequenza costante, al contrario deve variare e di molto
anche se per periodi infinitesimali.
Normalmente vengono adottate due tecniche:
● La variazione della frequenza (spazzolatura o sweep mode)
“ciclo per ciclo”.
●
La produzione di onde con una seconda ed una terza
frequenza (multifrequenza) in un periodo regolabile con il
software di settaggio.
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Naturalmente le scelta delle frequenze non deve essere casuale, ma
dipende dalle caratteristiche del elementi PZT, che oltre alla frequenza
di risonanza possono funzionare alle frequenze armoniche superiori,
sia pure non con il rendimento massimo di quella di base.
Per le suddette ragioni negli ultimi anni si sono imposti i generatori
multifrequenza: essi funzionano grazie alle logiche a 32 bit di recente
produzione ad altissima velocità in modo da passare da una
frequenza all'altra in tempi infinitesimali, cioè in pratica
contemporaneamente.
Riepilogando, con i generatori multifrequenza si hanno i seguenti
vantaggi:
◘
Rimozione delle particelle di qualunque grandezza
◘
Attenuazione delle erosioni sulle vasche o sui trasduttori
immersibili
◘
Maggiore potenza per il lavaggio con l'eliminazione delle
onde stazionarie
Sistemi di generazione della multifrequenza
Sistema con elementi di forma diversa
Sistema con più frequenze sullo stesso elemento
®
I nostri generatori MOG
hanno la duplice
possibilità di funzionare in modo sweep oppure in
multifrequenza.
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I TRA
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▼I trrasduttori ultrasonorri costruiti
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e nel lavag
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al quarzo naturale,
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(ta rtrato di sodio e potassio
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tetraidratto).
Esssi però risultavano molto
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evate potenze necesssarie per avere de
ei risultati di lavaggio
acccettabili.
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60 i costrruttori allora adottarrono la te
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Magnetosstrittivo
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ateriali ferrrosi non avvevano il rendimento
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Si ovviavva al rumo
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ed polarizzzazione
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p
sii tramutava
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e,
infine si induceva del mag netismo sui pezzii in ferro da lavare
e,
controprroducente nell’ asporrtazione de
ei polverini ferrosi dallle superficci.
▼Si arriva agli anni '80 quandoo l' industriia ceramicaa riesce, con
c processsi
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PZT
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p
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mbo e di bario).
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199
200117 MILANO
O – Via V. Buzzi,
B
13 – RHO –(MII) – Tel. 02//6439242. – Fax 02/647
70502
Effetto
Gli elementi piezoelettrici così prodotti si sono rilevati
piezoelettrico
adattissimi nel settore del lavaggio di metalli ed altro:
■ Frequenze di risonanza molto alte.
■ Funzionamento senza problemi anche ad alte temperature dei
liquidi di lavaggio.
■ Elevata resistenza meccanica all' allungamento ed al
restringimento, senza attriti molecolari e quindi senza
generazione di calore.
■ Possibilità di modellare varie forme e dimensioni: dischi, anelli,
piastre, tubi, per ogni particolare applicazione.
■ Estrema semplicità per il fissaggio sulle pareti o sul fondo delle
vasche.
Concludendo essi hanno la resistenza meccanica dei materiali usati
per la magnetostrizione, se non superiore, l'effetto piezoelettricoelettrostrittivo uguale al quarzo naturale, per cui sono stati subito Trasduttore
adottati dalla totalità dei costruttori del settore.
immersibile
▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
Per coloro che se lo fossero dimenticato:
cosa è l'effetto piezoelettrico?
Un oggetto si può dire piezoelettrico se presenta questo
fenomeno fisico:
• ad un allungamento corrisponde una variazione di tensione sulle
due facce opposte, ad es. la tensione misurata sui poli aumenta
proporzionalmente all' allungamento.
• Reversibilmente ad un restringimento corrisponde una
diminuizione proporzionale della tensione fino a diventare
negativa.
Vista interna
Noi applichiamo ai poli degli elementi PZT una tensione continua
sinusoidale, cioè che varia continuamente dal positivo al negativo e
viceversa, per cui gli elementi si allungano e si restringono con una
frequenza molto alta (33.000 Hz).
Applicati solidarmente ad una lamiera chiusa in una scatola
ermetica o addirittura direttamente alla parete di una vasca piena
di liquido, essi tutti insieme creano delle onde che si espandono
in tutto il volume della vasca.
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LA CAVITAZIONE
Le onde che arrivano sulla superficie del pezzo da lavare producono dapprima una azione
di compressione nella semionda positiva e poi una decompressione nella successiva
semionda negativa
Nella fase di decompressione si formano delle bolle di vuoto (cavitazioni), le quali nella
seguente fase di compressione vengono istantaneamente riempite (implodono)
sviluppando una pressione calcolata circa 1.000 bar.
Qualunque oggetto estraneo depositato sulla superficie del pezzo viene
frantumato ed allontanato.
Il fenomeno fisico della cavitazione è ben conosciuto dai costruttori di eliche e pompe per
l'erosione che produce sugli elementi rotanti.
PULSE MODE
Il funzionamento pulsante è un particolare accorgimento che consiste in una successione
di periodi di potenza superiore del 60-80% alla potenza normale, seguiti da uguali periodi
di potenza zero.
Si adotta questo particolare modo di funzionamento per due scopi:
•
fornire sia pure per pochi istanti una potenza ultrasonora notevolmente
maggiorata rispetto a quella normale
•
avere poi altrettanti istanti di quiete assoluta per bloccare la formazione delle onde
stazionarie
Questo utilizzo è conveniente solo in rari casi, dove un martellamento a potenza
maggiorata è preferibile ad una azione continua ed uniforme.
Questi casi sono quelli in cui il materiale da asportare è connesso alla superficie del
pezzo, cioè ad esempio nel caso di ossidazioni, incrostazioni calcaree, vernici vetrificate,
influorescenze o gemmazioni di materiale organico.
Il pulse mode può essere abilitato in 3 modi:
Sul frontale del generatore, mediante pulsante PULSE e
UP & DOWN per determinarne la durata.
Con comando remoto da PLC su ingresso I/O.
Con comando sull' ingresso RS232 da Host Computer
Importante
Onde evitare di sovraccaricare gli elementi PZT, un limitatore a tempo impedisce la
ripetizione del funzionamento pulsante per un tempo uguale a quello in cui esso è stato
attivato.
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SWEEP MODE
Gli elementi PZT che vengono applicati sulle pareti e/o sul
fondo delle vasche sono numerosi per raggiungere le elevate
potenze necessarie per il lavaggio.
Essi vengono costruiti con la massima precisione con controllo
numerico, in modo da essere tutti uguali ed avere tutti la stessa
frequenza di risonanza a 33.000 Hz.
SWEEP MODE
Questo però all'atto pratico non si riesce ad ottenerlo: ogni
elemento misurato al banco ha una sua propria risonanza che
può differire anche di 500-600 Hz. l'uno dall'altro. Se il
generatore funziona con una frequenza fissa molti elementi
PZT non lavorano e tutta la potenza erogata rimane a carico
solo di alcuni, i quali ben presto si deteriorano.
Allora il generatore è programmato in modo da variare
continuamente (sweeping) la frequenza di base in un range
regolabile (ad es. 1.000 Hz.) e regolare anche il tempo per un
ciclo di variazione, in questo modo tutti gli elementi PZT
lavorano uniformemente alla loro propria frequenza di
risonanza, si esalta in questo modo la resa in potenza di tutto il
complesso e poi si distribuisce il carico in modo uniforme su
tutti gli elementi.
IGBT
I moduli IGBT rappresentano una valida alternativa ai MOSFET
di potenza nella realizzazione di generatori ad alta frequenza.
L'impiego degli IGBT comporta numerosi vantaggi tra cui:
riduzione degli ingombri sulla scheda, del numero di
componenti e delle dimensione del package, così da consentire
ai progettisti di aumentare l' efficienza del sistema ed il suo
rendimento, diminuendo nel contempo il costo complessivo.
IGBT
Per i più esperti: gli IGBT sono dispositivi di commutazione ad
alta tensione, pilotati a MOS, che uniscono l'elevata impedenza
di ingresso dei MOSFET con le bassissime perdite di
commutazione nello stato di ON di un transistor bipolare.
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DEGASSING (degassificazione)
Nel liquido di lavaggio, specialmente quando appena immesso e da poco disciolto il
detergente, oppure ancora a temperatura bassa rispetto a quella di regime, si ha la
presenza di aria sotto forma di bolle gassose.
Queste impediscono una buona propagazione delle onde sonore generate dai
trasduttori PZT.
Il motivo è dovuto al fatto che la velocità del suono è direttamente proporzionale alla
densità del mezzo in cui si propaga: nell'acciaio è 5.000 mt/sec, nell' acqua è 1.480
mt/sec, nell'aria è di 331,8 mt/sec.
VELOCITA’ DI PROPAGAZIONE DEL SUONO
mezzo
aria (a =° C)
acqua
corpo umano
cemento armato
legno
alluminio
vetro
Vvelocità m/sec
331
1480
1558
3000
3350
5150
5200
Allora la nostra onda che viaggia nel liquido di lavaggio a 1.400 mt/sec, incontrando una
bolla di aria rallenta e pertanto devia, se incontra subito un' altra bolla di aria devia
ancora, fino a tornare indietro se le bolle d'aria dovessero essere molto fitte.
Le onde ultrasonore provvedono naturalmente a sciogliere i gas disciolti in acqua, ma
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hanno bisogno di un certo tempo (10-15 min. con liquidi caldi).
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RUMORE
E’ indubitabile che le lavatrici ad ultrasuoni creano molto rumore e talmente acuto che si
distingue nettamente rispetto al rumore di fondo del classico ambiente in una fabbrica.
Esso può risultare alquanto fastidioso per gli operatori, anche quando contenuto nei limiti
attuali del D.L. 277 dell’agosto 1992, dove al capo IV recita che “il datore di lavoro deve
ridurre al minimo, in relazione alle conoscenze acquisite in base al progresso
tecnico, i rischi derivanti dall’esposizione a rumore mediante misure tecniche,
…….”.
Quindi anche per le lavatrici ad ultrasuoni si devono applicare alcuni provvedimenti di
recente innovazione, al fine di limitare il suddetto rischio.
▼▲ Per capire meglio quali sono le strade da percorrere a tal fine, è necessario
illustrare alcuni principi basilari di acustica.
▼CARATTERI FISICI DEL SUONO
Si definisce suono la propagazione di energia meccanica in un fluido tramite onde
generate da un corpo in vibrazione.
Nell’aria il fenomeno fisico si manifesta in onde sinusoidali di pressione e decompressione
propagantesi in tutte le direzioni alla velocità di 331,8 m/sec (in aria a 0° C). Le onde
arrivano al complesso uditivo dell’ orecchio e determinano nel cervello la percezione del
suono attraverso un processo molto sensibile e delicato.
Per frequenza si intende il numero di oscillazioni o vibrazioni complete nell'unità di tempo
(secondo); è espressa in hertz (Hz). Le note più alte sono quelle che hanno frequenza più
elevata.
L'orecchio umano può udire frequenze tra 20 e 20000 Hz ( le frequenze tra 125 e
2500/3000 Hz sono quelle che interessano particolarmente la comprensione del
linguaggio parlato).
Per intensità si intende la quantità di energia trasportata dall'onda sonora per unità di
superficie perpendicolare alla direzione di propagazione.
L'intensità sonora assoluta non è facilmente misurabile, si preferisce quindi la misura
dell'intensità relativa di un suono o livello sonoro che viene misurato in Bell o in decimi di
Bell (dB). Quindi il dB è un 'unità senza dimensioni che indica il logaritmo in base 10 del
rapporto tra l' intensità o pressione di un suono e l’ intensità o pressione di riferimento.
Come livello di riferimento della pressione sonora è assunto il valore 0,0002 dyne/cm2
corrispondenti alla soglia uditiva media per frequenza pura di 1000 Hz nel soggetto
normale.
L' uso del dB come unità di misura dell'intensità ha i seguenti vantaggi:
il dB è la più piccola differenza di energia sonora che può venir percepita
dall'orecchio umano;
la notazione logaritmica è giustificata dal fatto che la sensazione acustica (legge di
Weber- Fechner) è proporzionale al logaritmo dell'energia di eccitazione;
i limiti di variabilità delle pressioni acustiche sono molto ampi e l'uso dei24
logaritmi facilita la notazione dei valori.
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MISURA DEL RUMORE
La misura dei livelli di rumore si effettua con l' impiego dei FONOMETRI INTEGRATORI.
Con tali apparecchi si determina l' intensità del rumore in decibel nei vari livelli delle bande
di frequenza che vengono analizzate in ottave ma anche in terzi di ottava.
Un fonometro è composto da un microfono, un attenuatore, un amplificatore elettronico e
uno strumento di registrazione.
Il fonometro misura una media ponderata (media geometrica) delle pressioni sonore
presenti in una banda di frequenza; tale misura viene poi rapportata alla pressione sonora
di riferimento (0,0002 dyne/cm2 ); indi fa il logaritmo di tale rapporto.
La gamma di misura di un fonometro di precisione è compresa fra 24 dB e 140 dB per un
intervallo di frequenza situato tra 20 e 20000 Hz.
Prima si considera il livello globale del rumore, quindi si effettua lo studio spettrale
analizzando in bande di frequenza comprese tra 20 e 20000 Hz.
Dal 1961 è in uso un filtro soggettivo incluso nel fonometro che fornisce tre curve di
risposta alle frequenze: queste tre curve sono indicate con A, B e C.
La curva di risposta "A" è quella che tiene maggior conto dell'impedenza
dell'orecchio umano, cioè è quella che più assomiglia alla sensazione effettivamente
percepita dall’uomo.
Per misurare la quantità del rumore, si possono utilizzare dei dosimetri di rumore che
rendono possibile la registrazione in un intervallo di tempo determinato dell' energia
sonora accumulata (in percentuale dalla dose permessa).
I dosimetri attualmente in uso non si limitano al calcolo della percentuale di dose, ma
permettono, come applicazione del principio di uguale quantità di energia, di calcolare il
Livello Equivalente Sonoro (LEQ) relativo al periodo di osservazione.
Inoltre, una volta regolato il dosimetro al criterio di valutazione del livello di esposizione al
rumore scelto in base alla Normativa corrente (Normativa ISO), esso elabora una
proiezione sull' intero turno lavorativo del valore più probabile di LEQ.
In sintesi, il fonometro permette una raffinata valutazione spaziale dell' energia sonora,
con possibilità di scomposizione dei valori dell' energia stessa in bande di frequenza.
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Nel caso in cui l'operatore compia una mansione che comporta frequenti spostamenti
nell' ambito lavorativo e quindi una variabilità spazio-temporale dell' energia ricevuta
dall'apparato uditivo, risulta efficace l' uso del dosimetro come campionatore personale di
esposizione.
Se si vogliono raggiungere quindi entrambi gli obiettivi di prevenzione e di valutazione del
rischio da esposizione al rumore in ambiente lavorativo, è indispensabile l' uso integrato
del dosimetro e del fonometro.
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L’analisi del rumore per le lavatrici ad
ultrasuoni
Le lavatrici ad ultrasuoni hanno una frequenza di lavoro dichiarata (ad es. kHz. 33 nel ns.
caso), le pareti delle vasche hanno una loro massa inerziale e quando entrano in
vibrazione producono una serie di onde armoniche, inferiori e superiori e che vanno
dall’infrasuono, al suono vero e proprio (20 →16.000 Hz), all’ ultrasuono che è quello che
noi cerchiamo, ma anche alle armoniche superiori fino anche 100-120 Khz.
L’ onda della frequenza di lavoro, detta altrimenti “portante”, è quella che produce la
maggiore energia, ma anche tutte le altre armoniche presentano una energia sempre più
minore a seconda della loro lontananza dalla portante.
Tutto il complesso delle onde contribuisce a generare la pressione acustica a cui viene
sottoposto l’operatore durante i periodi di esposizione.
In conclusione potrebbe verificarsi che una semplice analisi della
pressione acustica entro la soglia udibile faccia ritenere un impianto ad
ultrasuoni entro i valori ammessi per legge, ma che in effetti le
sollecitazioni a cui vengono sottoposti gli operatori siano di molto
superiori a quelle che si è potuto misurare con i normali fonometri
integratori.
Tutto quanto sopra detto vale anche per le macchine normali, ma nel ns. settore del
lavaggio con ultrasuoni è indispensabile utilizzare speciali sonde che analizzano bande
fino 100.000 Hz, come indicato dal ACGIH (Ente normatore americano che in carenza di
normativa specifica europea viene preso come riferimento dai nss. organi ispettivi, come
ad es. INAIL), il quale che ha fissato dei limiti speciali proprio dedicati alle lavatrici ad
ultrasuoni.
Questo è un vero problema in quanto oggigiorno fonometri che abbiano sonde di tale
portata sono veramente molto costosi e pochi sono gli enti che ne dispongono.
La ns. azienda è stata una delle prime a disporne.
Comunque l’argomento è di stretta attualità ed è stato evidenziato anche in Italia proprio
in questi ultimi mesi a causa del D.Lgs. 10 aprile 2006 n. 195 , pubblicato sulla Gazzetta
ufficiale del 30 maggio 2006, che ha introdotto nel D.Lgs. 626/94, il nuovo Titolo V-bis
"Requisiti minimi per la protezione dei lavoratori contro i rischi per la salute e la
sicurezza derivanti dall'esposizione al rumore durante il lavoro e in particolare per
l'udito" dando attuazione alle misure previste dalla direttiva 2003/10/CE relativa all'
esposizione dei lavoratori ai rischi derivanti dagli agenti fisici (rumore).
La questione riferita agli ultrasuoni è talmente dibattuta e niente affatto definita, per cui al
presente ognuno va per la sua strada.
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Pubblichiamo una tabella dei limiti di esposizione agli ultrasuoni in ambiente di lavoro che
i principali enti mondiali hanno fissato per il proprio paese.
Frequenza mediana
a 1/3 di banda di
ottava
KHz
Pressione acustica in δВ(Lin)
(valori limite invalicabili anche per istanti)
1*
2*
3*
4*
5*
6*
7*
8*
8
90
75
-
-
-
-
-
-
10
90
75
-
-
80
-
-
75
12,5
90
75
75
-
80
-
-
75
16
90
75
85
-
80
-
75
75
20
110
110
110
105
105
75
75
75
25
110
110
110
110
110
110
110
110
31,5
110
110
110
115
115
110
110
110
40
110
110
110
115
115
110
110
110
50
110
-
110
115
115
110
110
110
1*
2*
3*
4*
5*
6*
7*
8*
Giappone 1971
ACTION 1976
URSS 1976
Svezia 1978
American Conference of Governamental industrial Hygienists (ACGIH 1989)
Association Internationale de Radioprotections (AIRP 1986)
Canada 1991
Francia 1985
In conclusione in Italia, per ns. esperienza diretta, in tutti i casi viene tenuta come
riferimento la tabella
American Conference of Governmental Industrial Hygienists, Cincinnati, OH.
TLV per ultrasuoni
Livelli a 1/3 di banda di ottava in dB(1)
In aria
Riferito a 20 μ
Frequenza mediana
a 1/3 di banda di
ottava
Valori
(2)
Ceiling
10.0
12.5
16.0
20.0
25.0
31.5
40.0
50.0
63.0
80.0
100.0
105
105
105
105
110
115
115
115
115
115
115
Riferito a 1 μ
(3)
TWA
8 ore
88
89
92
94
(1)
American National Standard Institute
“Spefication for Octave Band and Fractional” ANSI, New York (1998)
(2)
Valore massimo anche se istantaneo
(3)
Valore medio massimo durante le 8 ore lavorative continuate
E per chi vuole proprio approfondire vada alla relazione francese recentemente
pubblicata il II° trimestre 2006, a cura del INRS (Dipartement Ingenierie des
equipements de travail), disponibile presso la ns. biblioteca.
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