Come tutti sappiamo, i suoni che sentiamo sono segnali di onde acustiche con una frequenza che va da 20 Hz a 20.000 Hz. Le onde acustiche con una frequenza superiore a 20.000 Hz sono chiamate onde ultrasoniche. Le onde acustiche si propagano longitudinalmente sotto forma di onda sinusoidale, alternando momenti di intensità elevata a momenti di intensità bassa durante il loro percorso. Quando segnali di onde acustiche deboli agiscono su un liquido, generano una certa pressione negativa al suo interno, formando numerose minuscole bolle. Al contrario, segnali di onde acustiche forti esercitano una pressione positiva sul liquido, causando il collasso di queste bolle. Studi hanno dimostrato che quando le onde ultrasoniche agiscono su un liquido, il collasso di ogni bolla produce onde d'urto estremamente potenti, accompagnate da temperature e pressioni istantanee elevate, fino a migliaia di atmosfere. Questo fenomeno è noto come "effetto cavitazione".Pulizia a ultrasuoniSfrutta le onde d'urto generate dallo scoppio delle bolle nel liquido per pulire e strofinare le superfici interne ed esterne dei pezzi.
Le onde ultrasoniche possono essere suddivise in tre categorie: onde infrasoniche, onde sonore e onde ultrasoniche. La frequenza delle onde infrasoniche è inferiore a 20 Hz, quella delle onde sonore varia da 20 Hz a 20 kHz, mentre le onde ultrasoniche hanno una frequenza superiore a 20 kHz. Generalmente, l'orecchio umano non è in grado di percepire le onde infrasoniche e le onde ultrasoniche. Grazie alla loro alta frequenza e alla breve lunghezza d'onda, le onde ultrasoniche presentano una buona direzionalità di propagazione e una forte capacità di penetrazione.
Il principio di funzionamento di un pulitore a ultrasuoni è il seguente: il trasduttore converte l'energia acustica proveniente da una sorgente di ultrasuoni ad alta potenza in vibrazioni meccaniche. Queste vibrazioni vengono trasmesse attraverso le pareti della vasca di pulizia, irradiando onde ultrasoniche nella soluzione detergente al suo interno. Sotto l'irradiazione delle onde ultrasoniche, le minuscole bolle presenti nel liquido continuano a vibrare per effetto delle onde sonore.
Quando la pressione sonora o l'intensità sonora raggiunge un certo livello, le bolle si espandono rapidamente e poi collassano bruscamente. Al momento del collasso della bolla, si generano onde d'urto che producono una pressione che va da 10¹²Pa a 10¹³Pa intorno alle bolle. L'enorme pressione creata dalla cavitazione ultrasonica scompone i contaminanti insolubili e li disperde nella soluzione.
Da un lato, le onde ultrasoniche rompono l'adesione tra i contaminanti e la superficie degli oggetti puliti. Dall'altro lato, causano la rottura per fatica degli strati di contaminanti, facendoli staccare. La vibrazione delle bolle gassose strofina le superfici solide. Una volta che compaiono crepe negli strati di contaminanti, le bolle penetrano negli spazi e vibrano per staccare lo sporco. La cavitazione consente anche una rapida dispersione ed emulsificazione di due liquidi alla loro interfaccia. Quando le particelle solide rivestite di olio aderiscono alla superficie degli oggetti puliti, l'olio vieneemulsionatoe le particelle solide si staccano naturalmente. Quando le onde ultrasoniche attraversano la soluzione detergente, generano una pressione sonora alternata positiva e negativa, formando getti che impattano sugli oggetti puliti. Allo stesso tempo, gli effetti non lineari producono flussi acustici e microflussi acustici, e la cavitazione ultrasonica crea microgetti ad alta velocità all'interfaccia solido-liquido. Tutti questi effetti possono disgregare i contaminanti, rimuovere o indebolire gli strati di sporco superficiale, migliorare l'agitazione e la diffusione, accelerare la dissoluzione dello sporco solubile e potenziare le prestazioni di pulizia dei detergenti chimici.
Si può concludere che la pulizia avviene ovunque il liquido possa arrivare e dove esista un campo sonoro. Questa tecnologia è particolarmente adatta alla pulizia di componenti con forme superficiali estremamente complesse. Inoltre, l'applicazione di questa tecnologia può ridurre l'utilizzo di solventi chimici, alleviando così notevolmente l'inquinamento ambientale.
Precauzioni per l'utilizzo di pulitori a ultrasuoni
Gli alimentatori del pulitore a ultrasuoni e del suo riscaldatore elettrico devono essere dotati di dispositivi di messa a terra affidabili.
Non utilizzare il pulitore a ultrasuoni senza liquido detergente. Non accendere mai l'interruttore a ultrasuoni se la vasca di pulizia non è riempita con una quantità sufficiente di soluzione detergente.
Per le apparecchiature di pulizia dotate di elementi riscaldanti, l'interruttore di riscaldamento non deve essere azionato in assenza di liquido al suo interno.
Non colpire il fondo della vasca di pulizia con oggetti pesanti come parti in ferro, per evitare di danneggiare i chip del trasduttore.
Il generatore di ultrasuoni deve essere collegato a un circuito di alimentazione indipendente da 220 V/50 Hz, dotato di uno stabilizzatore di tensione con una potenza nominale superiore a 2000 W.
Risciacquare regolarmente il fondo della vasca di pulizia per evitare un eccessivo accumulo di detriti e sporco.
Quando si sostituisce il liquido detergente, avviare prima il sistema a ultrasuoni prima di inserire gli oggetti nella vasca per la pulizia.
Data di pubblicazione: 12 giugno 2026