Seperti yang kita semua tahu, bunyi yang didengari orang ramai adalah isyarat gelombang akustik dengan frekuensi antara 20 Hz hingga 20,000 Hz. Gelombang akustik dengan frekuensi lebih tinggi daripada 20,000 Hz dipanggil gelombang ultrasonik. Gelombang akustik merambat secara membujur dalam bentuk gelombang sinus, berselang-seli antara kuat dan lemah semasa ia bergerak. Apabila isyarat gelombang akustik yang lemah bertindak ke atas cecair, ia menghasilkan tekanan negatif tertentu di dalam cecair, membentuk banyak gelembung kecil. Sebaliknya, isyarat gelombang akustik yang kuat mengenakan tekanan positif ke atas cecair, menyebabkan gelembung kecil ini runtuh. Kajian telah menunjukkan bahawa apabila gelombang ultrasonik bertindak ke atas cecair, runtuhnya setiap gelembung menghasilkan gelombang kejutan yang sangat kuat, disertai dengan suhu dan tekanan tinggi serta-merta sehingga beribu-ribu atmosfera. Fenomena ini dikenali sebagai "kesan peronggaan".Pembersihan ultrasonikmemanfaatkan gelombang kejutan yang dihasilkan oleh gelembung pecah dalam cecair untuk membersihkan dan mengikis permukaan dalaman dan luaran bahan kerja.
Gelombang ultrasonik boleh dibahagikan kepada tiga kategori: gelombang infrasonik, gelombang bunyi dan gelombang ultrasonik. Frekuensi gelombang infrasonik adalah di bawah 20 Hz, gelombang bunyi adalah antara 20 Hz hingga 20 kHz, dan gelombang ultrasonik mempunyai frekuensi melebihi 20 kHz. Secara amnya, telinga manusia tidak dapat mengesan gelombang infrasonik dan gelombang ultrasonik. Disebabkan frekuensi tinggi dan panjang gelombang pendeknya, gelombang ultrasonik mempunyai perambatan arah yang baik dan keupayaan penembusan yang kuat.
Prinsip kerja pembersih ultrasonik adalah seperti berikut: transduser menukar tenaga akustik daripada sumber frekuensi ultrasonik berkuasa tinggi kepada getaran mekanikal. Getaran ini dipancarkan melalui dinding tangki pembersih, memancarkan gelombang ultrasonik ke dalam larutan pembersih di dalam tangki. Di bawah penyinaran gelombang ultrasonik, gelembung kecil dalam cecair terus bergetar di bawah kesan gelombang bunyi.
Apabila tekanan bunyi atau keamatan bunyi mencapai tahap tertentu, gelembung-gelembung tersebut mengembang dengan cepat dan kemudian runtuh secara tiba-tiba. Pada saat gelembung runtuh, gelombang kejutan dijana, menghasilkan tekanan antara 10¹²Pa hingga 10¹³Pa di sekeliling buih-buih tersebut. Tekanan hebat yang dihasilkan oleh peronggaan ultrasonik menguraikan bahan cemar yang tidak larut dan menyebarkannya ke dalam larutan.
Di satu pihak, gelombang ultrasonik memecahkan lekatan antara bahan cemar dan permukaan objek yang dibersihkan. Sebaliknya, ia menyebabkan kegagalan lapisan bahan cemar akibat keletihan, menyebabkannya tertanggal. Getaran gelembung gas menggosok permukaan pepejal. Sebaik sahaja retakan muncul pada lapisan bahan cemar, gelembung akan menembusi celah dan bergetar untuk menanggalkan kotoran. Peronggaan juga membolehkan penyebaran dan pengemulsian dua cecair yang cepat pada antara muka mereka. Apabila zarah pepejal yang disalut dengan minyak melekat pada permukaan barang yang dibersihkan, minyak akandiemulsikandan zarah pepejal jatuh secara semula jadi. Apabila gelombang ultrasonik bergerak melalui larutan pembersih, ia menghasilkan tekanan bunyi positif dan negatif yang berselang-seli, membentuk jet yang memberi kesan kepada objek yang dibersihkan. Sementara itu, kesan tak linear menghasilkan penstriman akustik dan penstriman mikro-akustik, dan peronggaan ultrasonik menghasilkan mikro-jet berkelajuan tinggi pada antara muka pepejal-cecair. Semua kesan ini boleh memecahkan bahan cemar, membuang atau melemahkan lapisan kotoran permukaan, meningkatkan pengadukan dan penyebaran, mempercepatkan pembubaran kotoran larut, dan meningkatkan prestasi pembersihan detergen kimia.
Dapat disimpulkan bahawa pembersihan berlaku di mana sahaja cecair boleh sampai dan medan bunyi wujud. Teknologi ini amat sesuai untuk membersihkan bahagian dengan bentuk permukaan yang sangat kompleks. Di samping itu, aplikasi teknologi ini dapat mengurangkan penggunaan pelarut kimia, sekali gus dapat mengurangkan pencemaran alam sekitar dengan ketara.
Langkah berjaga-jaga untuk Menggunakan Pembersih Ultrasonik
Bekalan kuasa untuk pembersih ultrasonik dan pemanas elektriknya mesti dilengkapi dengan peranti pembumian yang boleh dipercayai.
Jangan kendalikan pembersih ultrasonik tanpa cecair pembersih. Jangan sekali-kali hidupkan suis ultrasonik jika tangki pembersih tidak diisi dengan jumlah larutan pembersih yang mencukupi.
Bagi peralatan pembersihan yang dipasang dengan unit pemanasan, suis pemanasan tidak boleh diaktifkan apabila tiada cecair di dalamnya.
Jangan hentak bahagian bawah tangki pembersihan dengan objek berat seperti bahagian besi untuk mengelakkan kerosakan pada cip transduser.
Penjana ultrasonik hendaklah disambungkan kepada litar kuasa 220V/50Hz bebas, dilengkapi dengan penstabil voltan yang dinilai melebihi 2000W.
Bilas bahagian bawah tangki pembersihan dengan kerap untuk mengelakkan pengumpulan serpihan dan kotoran yang berlebihan.
Apabila menggantikan cecair pembersih, hidupkan sistem ultrasonik terlebih dahulu sebelum meletakkan barang ke dalam tangki untuk pembersihan.
Masa siaran: 12 Jun 2026