우리가 듣는 소리는 20Hz에서 20,000Hz에 이르는 주파수를 가진 음파 신호라는 것은 잘 알려져 있습니다. 20,000Hz보다 높은 주파수를 가진 음파를 초음파라고 합니다. 음파는 사인파 형태로 종방향으로 전파되며, 진행하면서 강약이 번갈아 나타납니다. 약한 음파 신호가 액체에 작용하면 액체 내부에 음압이 발생하여 수많은 미세 기포가 생성됩니다. 반대로 강한 음파 신호는 액체에 양압을 가하여 이러한 미세 기포가 붕괴되도록 합니다. 연구에 따르면 초음파가 액체에 작용할 때 각 기포의 붕괴는 매우 강력한 충격파를 발생시키고, 이로 인해 순간적으로 수천 기압에 달하는 고온과 고압이 발생합니다. 이러한 현상을 "캐비테이션 효과"라고 합니다.초음파 세척액체 속 기포가 터지면서 발생하는 충격파를 이용하여 공작물의 내부 및 외부 표면을 세척하고 문지릅니다.
초음파는 크게 초저주파, 음파, 초음파의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 초저주파는 20Hz 이하의 주파수를 가지며, 음파는 20Hz에서 20kHz 사이의 주파수를, 초음파는 20kHz 이상의 주파수를 가집니다. 일반적으로 사람의 귀는 초저주파와 초음파를 감지할 수 없습니다. 초음파는 높은 주파수와 짧은 파장 덕분에 방향성이 강하고 투과력이 뛰어납니다.
초음파 세척기의 작동 원리는 다음과 같습니다. 변환기가 고출력 초음파 발생원에서 나오는 음향 에너지를 기계적 진동으로 변환합니다. 이 진동은 세척조 벽을 통해 전달되어 세척조 내부의 세척액에 초음파를 방출합니다. 초음파가 방출되면 액체 속의 미세한 기포들이 음파의 영향으로 지속적으로 진동하게 됩니다.
음압 또는 음량이 특정 수준에 도달하면 기포가 급격히 팽창한 후 갑자기 붕괴됩니다. 기포가 붕괴되는 순간 충격파가 발생하여 10~1000psi 범위의 압력이 생성됩니다.¹²Pa에서 10까지¹³기포 주변의 압력(Pa). 초음파 공동현상으로 생성된 엄청난 압력은 불용성 오염 물질을 분해하여 용액 속으로 분산시킵니다.
한편으로 초음파는 오염물질과 세척 대상 표면 사이의 접착력을 끊습니다. 다른 한편으로, 초음파는 오염물질 층의 피로 파괴를 일으켜 벗겨지게 합니다. 기체 기포의 진동은 고체 표면을 문지릅니다. 오염물질 층에 균열이 생기면 기포가 틈새로 침투하여 진동하면서 오염물을 제거합니다. 캐비테이션은 또한 두 액체의 계면에서 빠른 분산 및 유화를 가능하게 합니다. 기름으로 코팅된 고체 입자가 세척 대상 표면에 부착되면 기름은유화고체 입자는 자연스럽게 떨어져 나갑니다. 초음파가 세척액을 통과하면서 양압과 음압이 교대로 발생하여 세척 대상물에 충격을 주는 제트를 형성합니다. 동시에 비선형 효과로 음향 유동과 미세 음향 유동이 발생하고, 초음파 캐비테이션은 고체-액체 계면에서 고속 미세 제트를 생성합니다. 이러한 모든 효과는 오염 물질을 분해하고, 표면의 오염층을 제거하거나 약화시키며, 교반 및 확산을 촉진하고, 용해성 오염 물질의 용해를 가속화하고, 화학 세제의 세척 성능을 향상시킵니다.
결론적으로, 액체가 닿을 수 있고 음파장이 존재하는 모든 곳에서 세척이 이루어진다고 볼 수 있다. 이 기술은 특히 표면 형상이 매우 복잡한 부품을 세척하는 데 적합하다. 또한, 이 기술을 적용하면 화학 용제 사용량을 줄여 환경 오염을 크게 완화할 수 있다.
초음파 세척기 사용 시 주의사항
초음파 세척기와 전기 히터의 전원 공급 장치에는 신뢰할 수 있는 접지 장치가 장착되어 있어야 합니다.
세척액 없이 초음파 세척기를 작동하지 마십시오. 세척조에 적절한 양의 세척액이 채워져 있지 않은 경우 초음파 스위치를 절대 켜지 마십시오.
가열 장치가 장착된 청소 장비의 경우, 내부에 액체가 없을 때는 가열 스위치를 작동시키면 안 됩니다.
센서 칩이 손상될 수 있으므로 철제 부품과 같은 무거운 물체로 세척조 바닥을 치지 마십시오.
초음파 발생기는 2000W 이상의 정격 전압 안정기가 장착된 독립적인 220V/50Hz 전원 회로에 연결되어야 합니다.
청소 탱크 바닥을 정기적으로 헹궈 과도한 이물질과 먼지가 쌓이는 것을 방지하십시오.
세척액을 교체할 때는 세척물을 탱크에 넣기 전에 먼저 초음파 세척 시스템을 작동시키십시오.
게시 시간: 2026년 6월 12일