Jak wszyscy wiemy, dźwięki słyszane przez ludzi to sygnały fal akustycznych o częstotliwości od 20 Hz do 20 000 Hz. Fale akustyczne o częstotliwości wyższej niż 20 000 Hz nazywane są falami ultradźwiękowymi. Fale akustyczne rozchodzą się wzdłużnie w postaci fali sinusoidalnej, zmieniając się z silnej na słabą w miarę przemieszczania się. Gdy słabe sygnały fal akustycznych oddziałują na ciecz, wytwarzają pewne ujemne ciśnienie wewnątrz cieczy, tworząc liczne maleńkie pęcherzyki. Natomiast silne sygnały fal akustycznych wywierają dodatnie ciśnienie na ciecz, powodując zapadanie się tych maleńkich pęcherzyków. Badania wykazały, że gdy fale ultradźwiękowe oddziałują na ciecz, zapadanie się każdego pęcherzyka wytwarza niezwykle silne fale uderzeniowe, którym towarzyszą natychmiastowe wysokie temperatury i ciśnienia dochodzące do tysięcy atmosfer. Zjawisko to jest znane jako „efekt kawitacji”.Czyszczenie ultradźwiękowewykorzystuje fale uderzeniowe generowane przez pękające pęcherzyki w cieczy w celu czyszczenia i szorowania zarówno wewnętrznych, jak i zewnętrznych powierzchni obrabianych przedmiotów.
Fale ultradźwiękowe można podzielić na trzy kategorie: infradźwięki, fale dźwiękowe i fale ultradźwiękowe. Częstotliwość fal infradźwiękowych wynosi poniżej 20 Hz, fal dźwiękowych od 20 Hz do 20 kHz, a ultradźwiękowych powyżej 20 kHz. Ludzkie ucho zazwyczaj nie jest w stanie wykryć fal infradźwiękowych ani ultradźwiękowych. Dzięki wysokiej częstotliwości i krótkiej długości fali, fale ultradźwiękowe charakteryzują się dobrą kierunkową propagacją i dużą zdolnością penetracji.
Zasada działania myjki ultradźwiękowej jest następująca: przetwornik przetwarza energię akustyczną pochodzącą ze źródła ultradźwięków o dużej mocy na drgania mechaniczne. Drgania te są przenoszone przez ścianki zbiornika czyszczącego, emitując fale ultradźwiękowe do roztworu czyszczącego wewnątrz zbiornika. Pod wpływem fal ultradźwiękowych, drobne pęcherzyki w cieczy wibrują pod wpływem fal dźwiękowych.
Gdy ciśnienie akustyczne lub natężenie dźwięku osiągnie określony poziom, pęcherzyki gwałtownie się rozprężają, a następnie gwałtownie zapadają. W momencie zapadnięcia się pęcherzyka generowane są fale uderzeniowe, wytwarzające ciśnienie od 10 do 1000 kJ/s.¹²Pa do 10¹³Pa wokół pęcherzyków. Ogromne ciśnienie wytwarzane przez kawitację ultradźwiękową rozbija nierozpuszczalne zanieczyszczenia i rozprasza je w roztworze.
Z jednej strony fale ultradźwiękowe przerywają przyczepność zanieczyszczeń do powierzchni czyszczonych przedmiotów. Z drugiej strony powodują zmęczenie materiału, powodując jego odrywanie się. Wibracje pęcherzyków gazowych szorują powierzchnie stałe. Gdy w warstwach zanieczyszczeń pojawią się pęknięcia, pęcherzyki wnikają w szczeliny i wibrują, aby oderwać brud. Kawitacja umożliwia również szybką dyspersję i emulsyfikację dwóch cieczy na ich styku. Gdy cząstki stałe pokryte olejem przylegają do powierzchni czyszczonych przedmiotów, olej jest…emulgowanya cząstki stałe naturalnie odpadają. Fale ultradźwiękowe, przemieszczając się przez roztwór czyszczący, generują naprzemiennie dodatnie i ujemne ciśnienie akustyczne, tworząc strumienie, które uderzają w czyszczone obiekty. Jednocześnie efekty nieliniowe generują strumienie akustyczne i mikroakustyczne, a kawitacja ultradźwiękowa wytwarza mikrostrumienie o dużej prędkości na granicy faz ciało stałe-ciecz. Wszystkie te efekty mogą rozkładać zanieczyszczenia, usuwać lub osłabiać powierzchniowe warstwy brudu, wspomagać mieszanie i dyfuzję, przyspieszać rozpuszczanie rozpuszczalnych zabrudzeń oraz zwiększać skuteczność czyszczenia detergentów chemicznych.
Można stwierdzić, że czyszczenie odbywa się wszędzie tam, gdzie ciecz ma dostęp i gdzie występuje pole akustyczne. Technologia ta jest szczególnie odpowiednia do czyszczenia elementów o wyjątkowo złożonych kształtach powierzchni. Ponadto, zastosowanie tej technologii pozwala ograniczyć zużycie rozpuszczalników chemicznych, a tym samym znacznie zmniejszyć zanieczyszczenie środowiska.
Środki ostrożności przy korzystaniu z myjek ultradźwiękowych
Zasilacze myjki ultradźwiękowej i jej grzałki elektrycznej muszą być wyposażone w niezawodne urządzenia uziemiające.
Nie używaj myjki ultradźwiękowej bez płynu czyszczącego. Nigdy nie włączaj myjki ultradźwiękowej, jeśli zbiornik czyszczący nie jest napełniony odpowiednią ilością płynu czyszczącego.
Przy czyszczeniu urządzeń wyposażonych w elementy grzewcze nie wolno włączać przełącznika grzewczego, jeśli w środku nie ma żadnej cieczy.
Aby zapobiec uszkodzeniu układów scalonych przetwornika, nie należy uderzać w dno zbiornika czyszczącego ciężkimi przedmiotami, np. elementami żelaznymi.
Generator ultradźwiękowy należy podłączyć do niezależnego obwodu zasilania 220 V/50 Hz, wyposażonego w stabilizator napięcia o mocy znamionowej ponad 2000 W.
Regularnie płucz dno zbiornika czyszczącego, aby zapobiec gromadzeniu się nadmiernej ilości zanieczyszczeń i brudu.
Podczas wymiany płynu czyszczącego należy najpierw uruchomić system ultradźwiękowy, a dopiero potem umieścić przedmioty w zbiorniku, które mają zostać wyczyszczone.
Czas publikacji: 12 czerwca 2026 r.