Như chúng ta đã biết, âm thanh mà con người nghe được là tín hiệu sóng âm có tần số từ 20 Hz đến 20.000 Hz. Sóng âm có tần số cao hơn 20.000 Hz được gọi là sóng siêu âm. Sóng âm lan truyền theo chiều dọc dưới dạng sóng hình sin, xen kẽ giữa mạnh và yếu khi truyền đi. Khi tín hiệu sóng âm yếu tác động lên chất lỏng, chúng tạo ra một áp suất âm nhất định bên trong chất lỏng, hình thành nhiều bọt khí nhỏ. Ngược lại, tín hiệu sóng âm mạnh tạo ra áp suất dương lên chất lỏng, khiến các bọt khí nhỏ này vỡ ra. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi sóng siêu âm tác động lên chất lỏng, sự vỡ của mỗi bọt khí tạo ra sóng xung kích cực mạnh, kèm theo nhiệt độ và áp suất cao tức thời lên đến hàng nghìn atm. Hiện tượng này được gọi là "hiệu ứng xâm thực".Làm sạch bằng sóng siêu âmNó tận dụng sóng xung kích được tạo ra bởi các bong bóng vỡ trong chất lỏng để làm sạch và cọ rửa cả bề mặt bên trong và bên ngoài của các chi tiết gia công.
Sóng siêu âm có thể được chia thành ba loại: sóng hạ âm, sóng âm thanh và sóng siêu âm. Tần số của sóng hạ âm dưới 20 Hz, tần số của sóng âm thanh nằm trong khoảng từ 20 Hz đến 20 kHz, và sóng siêu âm có tần số trên 20 kHz. Nhìn chung, tai người không thể nghe được sóng hạ âm và sóng siêu âm. Nhờ tần số cao và bước sóng ngắn, sóng siêu âm có khả năng truyền dẫn định hướng tốt và khả năng xuyên thấu mạnh.
Nguyên lý hoạt động của máy làm sạch bằng sóng siêu âm như sau: bộ chuyển đổi chuyển đổi năng lượng âm thanh từ nguồn sóng siêu âm công suất cao thành dao động cơ học. Dao động này được truyền qua thành bể làm sạch, phát ra sóng siêu âm vào dung dịch làm sạch bên trong bể. Dưới tác động của sóng siêu âm, các bọt khí nhỏ trong chất lỏng tiếp tục rung động dưới tác động của sóng âm.
Khi áp suất âm thanh hoặc cường độ âm thanh đạt đến một mức nhất định, các bong bóng sẽ giãn nở nhanh chóng rồi đột ngột vỡ tung. Tại thời điểm bong bóng vỡ, sóng xung kích được tạo ra, tạo ra áp suất dao động từ 10¹²Pa đến 10¹³Áp suất cực lớn xung quanh các bọt khí. Áp suất khổng lồ do hiện tượng xâm thực siêu âm tạo ra sẽ phá vỡ các chất gây ô nhiễm không tan và phân tán chúng vào dung dịch.
Một mặt, sóng siêu âm phá vỡ sự bám dính giữa các chất bẩn và bề mặt của vật thể được làm sạch. Mặt khác, chúng gây ra sự phá vỡ do mỏi của các lớp chất bẩn, khiến chúng bong tróc. Sự rung động của các bọt khí làm sạch các bề mặt rắn. Khi các vết nứt xuất hiện trong các lớp chất bẩn, các bọt khí sẽ thâm nhập vào các khe hở và rung động để tách bụi bẩn. Hiện tượng xâm thực cũng cho phép phân tán và nhũ hóa nhanh chóng hai chất lỏng tại giao diện của chúng. Khi các hạt rắn được phủ dầu bám vào bề mặt của các vật dụng được làm sạch, dầu sẽ được loại bỏ.nhũ hóavà các hạt rắn tự nhiên rơi ra. Khi sóng siêu âm truyền qua dung dịch làm sạch, chúng tạo ra áp suất âm dương và âm xen kẽ, tạo thành các tia nước tác động lên các vật thể cần làm sạch. Đồng thời, các hiệu ứng phi tuyến tính tạo ra dòng chảy âm thanh và dòng chảy vi âm, và hiện tượng xâm thực siêu âm tạo ra các tia nước siêu nhỏ tốc độ cao tại giao diện rắn-lỏng. Tất cả các hiệu ứng này có thể phá vỡ các chất gây ô nhiễm, loại bỏ hoặc làm suy yếu các lớp bụi bẩn trên bề mặt, tăng cường khuấy trộn và khuếch tán, đẩy nhanh quá trình hòa tan bụi bẩn dễ tan và tăng cường hiệu quả làm sạch của chất tẩy rửa hóa học.
Có thể kết luận rằng quá trình làm sạch diễn ra ở bất cứ nơi nào chất lỏng có thể tiếp cận và có trường âm thanh. Công nghệ này đặc biệt phù hợp để làm sạch các bộ phận có hình dạng bề mặt cực kỳ phức tạp. Ngoài ra, việc ứng dụng công nghệ này có thể giảm thiểu việc sử dụng dung môi hóa học, từ đó giảm đáng kể ô nhiễm môi trường.
Lưu ý khi sử dụng máy làm sạch bằng sóng siêu âm
Bộ nguồn cho máy làm sạch siêu âm và bộ gia nhiệt điện của nó phải được trang bị các thiết bị nối đất đáng tin cậy.
Không được vận hành máy làm sạch siêu âm khi không có dung dịch vệ sinh. Tuyệt đối không được bật công tắc siêu âm nếu bình chứa dung dịch vệ sinh chưa được đổ đầy đủ lượng dung dịch cần thiết.
Đối với thiết bị làm sạch được trang bị bộ phận gia nhiệt, công tắc gia nhiệt không được kích hoạt khi không có chất lỏng bên trong.
Không được dùng vật nặng như các bộ phận bằng sắt đập vào đáy bể làm sạch để tránh làm hỏng các chip cảm biến.
Máy phát siêu âm phải được kết nối với mạch điện độc lập 220V/50Hz, được trang bị bộ ổn định điện áp có công suất trên 2000W.
Thường xuyên rửa sạch đáy bể chứa để tránh tích tụ quá nhiều mảnh vụn và bụi bẩn.
Khi thay dung dịch vệ sinh, hãy khởi động hệ thống siêu âm trước khi cho đồ vật vào bể để làm sạch.
Thời gian đăng bài: 12/06/2026