Pourquoi la haute fréquence ne peut-elle pas résoudre le problème du nettoyage par ultrasons ?

On nous pose souvent des questions sur le nettoyage à haute fréquence, et l'hypothèse derrière la question est souvent naturelle : plus c'est haut, mieux c'est. Si des ondes sonores à haute fréquence sont nécessaires pendant un processus de nettoyage par ultrasons, est-ce que le passage à une plage plus élevée produirait de meilleurs résultats ? Pas nécessairement. La haute fréquence n'est pas une solution miracle pour le nettoyage par ultrasons. Voyons donc quelques-unes des raisons pour lesquelles vous devriez ou ne devriez pas les utiliser.

cavitation

Le nettoyage par ultrasons utilise un phénomène appelé cavitation. La cavitation se produit lorsque des ondes sonores à haute fréquence sont introduites dans le liquide, provoquant la formation de millions de minuscules bulles. Au fur et à mesure que ces bulles se dilatent et se contractent, elles atteignent des niveaux critiques et s'effondrent. Cet effondrement génère des températures élevées (plus de 5 000 degrés, des jets de 600 mph) aux points microscopiques du jet à grande vitesse qui l'accompagne pour chasser les contaminants de la surface de l'objet à nettoyer. Quelle que soit la fréquence utilisée, l'énergie sonore doit être suffisamment élevée pour atteindre le seuil de cavitation.

Par conséquent, en particulier pour les applications industrielles, il est essentiel de s'assurer que les générateurs et convertisseurs d'ultrasons disposent d'une énergie sonore de haute qualité et à haut rendement pour obtenir les résultats de nettoyage précis souhaités. Quelle que soit la puissance du système et la fréquence qu'il utilise, les performances seront médiocres si, en raison de générateurs ou de transducteurs inefficaces, un faible pourcentage d'énergie sonore lui permet de s'écouler dans le liquide. Assurez-vous d'acheter auprès d'une entreprise réputée spécialisée dans la conception, le développement et la fabrication et fidèle à ses produits, offrant une garantie de qualité pour ses générateurs et ses convertisseurs de fréquence.

Vous aurez peut-être besoin d'une fréquence plus basse

Avec une fréquence croissante, les bulles de cavitation diminuent de taille et deviennent moins agressives. Le résultat peut être que certains sols ne peuvent pas être enlevés. A 25 kilohertz, les bulles de cavitation sont beaucoup plus grosses et très agressives. C'est mieux pour les pièces plus grandes comme les blocs moteurs et les moules avec des contaminants tenaces. Mais attention, si vous ne faites pas attention, vous risquez d'endommager l'état de surface des pièces. 25 kHz ne doit pas être utilisé pour les pièces à surfaces polies.

Quand avez-vous besoin de haute fréquence ?

Les hautes fréquences (68 kHz à 170 kHz) doivent être utilisées sur les articles nécessitant un nettoyage submicronique particulièrement doux. Cela inclut l'électronique sophistiquée et l'optique sophistiquée. Ces fréquences plus élevées produisent des bulles de cavitation de taille submicronique capables de pénétrer dans les plus petites fissures et fractures. La haute fréquence est souvent utilisée pour nettoyer les équipements pharmaceutiques, les implants médicaux, les composants en titane, l'électronique de précision et l'optique de précision.

Fréquence combinée optimale

Pour la plupart des applications, 40 kHz est le meilleur choix car il offre le meilleur équilibre entre la puissance et la taille des bulles de cavitation. C'est pourquoi il est utilisé dans plus de 90 % des systèmes de nettoyage à ultrasons industriels. Les bulles de cavitation à 40 kHz ont une taille d'environ un micron, suffisamment petites pour pénétrer dans de minuscules fissures et trous borgnes. Il est également suffisamment solide pour éliminer les contaminants tenaces, mais suffisamment doux pour manipuler tous les matériaux, sauf les plus fragiles.

La multifréquence simultanée offre des performances supérieures

Un seul capteur empilé génère une seule fréquence, produisant des bulles de cavitation d'une taille spécifique (40 kHz correspond à 1 micron). Cependant, les applications de nettoyage haut de gamme peuvent nécessiter un nettoyage de niveau inférieur au micron. La technologie brevetée de transducteur VibrA-Bar d'Ultrasonic Power produit des multifréquences simultanées. Avec cette conception, deux transducteurs piézoélectriques (PZT) sont empilés et montés selon un schéma spécifique. La combinaison de la résonance naturelle avec l'énergie de propagation des deux empilements PZT entraîne une résonance complexe. Le résultat est une fréquence fondamentale (40 kHz) et une plage de fréquences de 40 kHz à 90 kHz. Ces fréquences plus élevées peuvent éliminer des particules beaucoup plus petites que la seule fréquence de 40 kHz.

La technologie multifréquence simultanée d'Ultrasonic Power offre plusieurs fréquences à partir d'une seule configuration de générateur et de convertisseur. C'est comme avoir plusieurs générateurs et convertisseurs de fréquence dans un seul boîtier.