Conception et principe de fonctionnement du nettoyage par ultrasons

Dans un nettoyeur à ultrasons, l'objet à nettoyer est placé dans une chambre contenant une solution appropriée (dans un solvant aqueux ou organique, selon l'application).Dans les nettoyants aqueux, des tensioactifs (par exemple, un détergent à lessive) sont souvent ajoutés pour permettre la dissolution de composés non polaires tels que les huiles et les graisses.Un transducteur de génération d'ultrasons intégré dans la chambre, ou abaissé dans le fluide, produit des ondes ultrasonores dans le fluide en changeant de taille de concert avec un signal électrique oscillant à une fréquence ultrasonique.Cela crée des ondes de compression dans le liquide du réservoir qui déchirent' le liquide à part, laissant derrière lui plusieurs millions de vides microscopiques'' /' bulles de vide partiel' (cavitation).Ces bulles s'effondrent avec une énergie énorme;des températures et des pressions de l'ordre de 5 000 K et 135 MPa sont atteintes, mais elles sont si faibles qu'elles ne font que nettoyer et éliminer la saleté de surface et les contaminants.Plus la fréquence est élevée, plus les nœuds entre les points de cavitation sont petits, ce qui permet de nettoyer des détails plus complexes.

Transducteurs ultrasoniques affichant des piles ~ 20 kHz et ~ 40 kHz.Les éléments actifs (près du sommet) sont deux anneaux de titanate de zirconate de plomb, qui sont boulonnés à un cornet de couplage en aluminium.
Les transducteurs sont généralement piézoélectriques (par exemple en titanate de zirconate de plomb (PZT), titanate de baryum, etc.), mais sont parfois magnétostrictifs.Les produits chimiques souvent agressifs utilisés comme nettoyants dans de nombreuses industries ne sont pas nécessaires, ou utilisés à des concentrations beaucoup plus faibles, avec une agitation ultrasonique.Les ultrasons sont utilisés pour le nettoyage industriel, et également utilisés dans de nombreuses techniques médicales et dentaires et processus industriels.