¿Cuáles son las ventajas de la limpieza ultrasónica?

Cavitación ultrasónica y limpieza de superficies La limpieza ultrasónica tiene muchas ventajas sobre otros métodos convencionales. Se generarán ondas ultrasónicas en el medio líquido y una implosión de cavitación distribuida uniformemente. La energía liberada llega y penetra en grietas, agujeros ciegos y otras áreas inaccesibles mediante métodos de limpieza; El efecto acumulativo de millones de microimplosiones sucesivas en medios líquidos es proporcionar la energía mecánica necesaria para destruir los contaminantes unidos físicamente, acelerar la hidrólisis de los contaminantes unidos químicamente y mejorar la solubilización de los contaminantes iónicos. La composición química del medio es un factor importante para acelerar la tasa de eliminación de varios contaminantes.

Los generadores ultrasónicos industriales típicos de alta potencia producen ondas ultrasónicas en el rango de frecuencia de 20-200 kHz. Los transductores ultrasónicos PZT típicos se montan en la parte inferior / lateral del tanque de limpieza o se sumergen en líquido. La onda ultrasónica resultante se propaga perpendicular a la superficie resonante. La onda ultrasónica interactúa con el medio líquido para producir una implosión por cavitación. El ultrasonido de alta intensidad crea microburbujas de vapor / vacío en el medio líquido que crecen hasta su tamaño máximo proporcional a la frecuencia del ultrasonido aplicado y luego estallan, liberando energía. Cuanto mayor sea la frecuencia, menor será el fenómeno de cavitación. El ultrasonido de alta intensidad también maximiza los vacíos durante un solo ciclo. A 20 kHz, el diámetro de la burbuja es de aproximadamente 170 micrones y a la frecuencia más alta de 68 kHz, el tiempo total desde la nucleación hasta la implosión se estima en aproximadamente un tercio del tiempo total de 25 kHz. A diferentes frecuencias, la energía mínima requerida para generar una cavidad ultrasónica debe ser mayor que el umbral de cavitación. En otras palabras, la onda ultrasónica debe tener un rango de presión suficiente para superar las fuerzas de unión molecular naturales y la elasticidad natural del medio líquido para hacer crecer la cavidad. Para 20 kHz y 40 kHz, la energía mínima de cada superficie radiante del transductor es de aproximadamente 0,3 y 0,5 vatios / cm2 por umbral, respectivamente.