دستگاه تمیز کننده اولتراسونیک
انتقال امواج صوتی طبق منحنی سینوسی به صورت طولی منتشر می شود، یعنی یک لایه قوی و لایه دیگر ضعیف است و به ترتیب پخش می شود. هنگامی که یک سیگنال موج صوتی ضعیف روی مایع اثر می گذارد، فشار منفی خاصی روی مایع ایجاد می کند و باعث می شود حباب های ریز زیادی در مایع تشکیل شود. و هنگامی که یک سیگنال صوتی قوی بر روی مایع اثر می گذارد، فشار مثبت خاصی روی مایع ایجاد می شود، بنابراین حباب های ریز تشکیل شده در مایع خرد می شوند. تحقیقات ثابت کرده است که وقتی امواج اولتراسونیک روی مایعی اثر می‌گذارد، فروپاشی هر حباب در مایع، قوی‌ترین موج ضربه‌ای را ایجاد می‌کند که معادل دمای بالا و تا هزاران اتمسفر است. این پدیده "کاویتاسیون" "اثر" نامیده می شود، تمیز کردن مافوق صوت از موج ضربه ای ایجاد شده در اثر ترکیدن حباب های مایع برای دستیابی به اثر تمیز کردن و تمیز کردن سطوح داخلی و خارجی قطعه کار استفاده می کند.
امواج مافوق صوت را می توان به سه نوع امواج مادون صوت، امواج صوتی و امواج اولتراسونیک تقسیم کرد. فرکانس امواج مادون صوت زیر 20 هرتز، فرکانس امواج صوتی 20 هرتز تا 20 کیلوهرتز و فرکانس امواج اولتراسونیک بالای 20 کیلوهرتز است. در میان آنها، امواج فروصوت و امواج سوپر لوبو معمولاً برای گوش انسان قابل شنیدن نیستند. امواج Super Lu به دلیل فرکانس بالا و طول موج کوتاه، جهت انتشار خوب و قابلیت نفوذ قوی دارند.
اصل دستگاه تمیز کننده اولتراسونیک استفاده از مبدل برای تبدیل انرژی صوتی منبع اولتراسونیک قدرت به ارتعاش مکانیکی است که امواج اولتراسونیک را از طریق دیواره مخزن تمیز کننده به مایع تمیز کننده موجود در مخزن می تاباند. به دلیل امواج اولتراسونیک تابیده شده، میکروحباب های موجود در مایع موجود در مخزن می توانند لرزش را تحت تأثیر امواج صوتی حفظ کنند.
هنگامی که فشار یا شدت صدا به حد معینی می رسد، حباب ها به سرعت منبسط می شوند و سپس به طور ناگهانی بسته می شوند. در طی این فرآیند، در لحظه بسته شدن حباب، موج ضربه ای ایجاد می شود که باعث ایجاد فشار 1012Pa~1013Pa در اطراف حباب می شود. این فشار عظیم ایجاد شده توسط تبخیر اولتراسونیک می تواند کثیفی های نامحلول را از بین ببرد و باعث تمایز آنها به محلول شود.
از یک طرف، امواج اولتراسونیک جذب خاک و سطح قطعات تمیز کننده را از بین می برد. از سوی دیگر، آنها می توانند باعث آسیب خستگی به لایه کثیفی و کنده شدن آن شوند. ارتعاش حباب های گاز سطح جامد را پاک می کند. هنگامی که یک شکاف در لایه خاک وجود دارد که می توان آن را سوراخ کرد، حباب ها بلافاصله ایجاد می شوند. به دلیل کاویتاسیون، این دو مایع به سرعت در سطح مشترک پراکنده و امولسیون می شوند. هنگامی که ذرات جامد در روغن پیچیده می شوند و به سطح قطعه تمیز کننده می چسبند، روغن امولسیون شده و ذرات جامد خود به خود می ریزند. هنگامی که اولتراسوند در مایع تمیز کننده منتشر می شود، فشار صوتی متناوب مثبت و منفی ایجاد می کند و یک جت تشکیل می دهد که بر قسمت های تمیز کننده تأثیر می گذارد. در همان زمان، جریان آکوستیک و جریان میکرو آکوستیک به دلیل اثرات غیرخطی ایجاد می شود و حفره اولتراسونیک در سطح مشترک بین جامد و مایع رخ می دهد. با تولید میکرو جت با سرعت بالا، همه این اثرات می توانند کثیفی را از بین ببرند، لایه خاکی مرزی را از بین ببرند یا ضعیف کنند، همزدن و انتشار را افزایش دهند، انحلال کثیفی های محلول را تسریع کنند و اثر پاک کنندگی مواد شوینده شیمیایی را تقویت کنند.
مشاهده می شود که هر مکانی که مایع در آن غوطه ور شود و میدان صوتی وجود داشته باشد، اثر پاک کنندگی دارد. ویژگی های آن برای تمیز کردن قطعات با اشکال سطح بسیار پیچیده مناسب است. استفاده از این فناوری می تواند میزان حلال های شیمیایی را کاهش دهد و در نتیجه آلودگی محیط زیست را تا حد زیادی کاهش دهد.
