การทําความสะอาด ultrasonic เป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพสูงที่ใช้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เพื่อทําความสะอาดของอ่อนแอและซับซ้อนที่ใช้เครื่องล้างกล หรือสารละลายทางเคมีการทําความสะอาดด้วยเสียงฉายเสียง ใช้คลื่นเสียงความถี่สูง เพื่อกําจัดสารปนเปื้อนจากผิวสร้างผลการทําความสะอาดที่แข็งแรงผ่านกระบวนการที่เรียกว่า cavitationประสิทธิภาพของการทําความสะอาด ultrasonic ขึ้นอยู่กับกลไกการสั่นสะเทือนที่เกิดโดยหลัก ๆ โดยเครื่องแปลง ultrasonic
ในบทความนี้ เราจะศึกษาว่า เครื่องทําความสะอาด ultrasonic สร้างและใช้การสั่นสะเทือนอย่างไร บทบาทของเครื่องแปลง ultrasonic ในกระบวนการนี้และความสัมพันธ์ระหว่างการสั่นและ cavitation ในการบรรลุผลการทําความสะอาดที่ดีที่สุด.
หลักของการทํางานของเครื่องทําความสะอาด ultrasonic คือการสร้างคลื่นเสียงความถี่สูงโดยทั่วไปในช่วง 20 kHz ถึง 40 kHz (แม้ว่าความถี่สูงถึงหลายเมกะเฮร์ซบางครั้งจะใช้สําหรับการทําความสะอาดที่ละเอียด)คลื่นเสียงเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นโดยกระบวนการที่เรียกว่าสั่นสะเทือนไฟฟ้าหรือการสั่นสะเทือนทางแม่เหล็ก.
เทคโนโลยีที่ใช้กันทั่วไปที่สุดในการสร้างสั่นสะเทือนด้วยเสียงฉีด คือเครื่องแปลงไฟฟ้าแบบพีเซโอเครื่องแปลงไฟฟ้าเหล่านี้ประกอบด้วยคริสตัลไฟฟ้าแบบพีเซโอ หรือองค์ประกอบเซรามิก ที่เปลี่ยนรูปร่างเมื่อกระแสไฟฟ้าถูกใช้ซึ่งมักจะนํามาโดยเครื่องผลิตพลังงานทําให้คริสตัลของเครื่องแปลงขยายและหดตัว ทําให้เกิดการสั่นสะเทือนทางกลความถี่สูง
ข้อดีสําคัญของเครื่องแปลงไฟฟ้าแบบพีเซโอ คือความสามารถในการผลิตคลื่นเสียงระดับความถี่สูงที่มั่นคง ด้วยการควบคุมอย่างแม่นยําความสั่นสะเทือนที่เกิดจากตัวแปลงจะโอนไปในสารล้างทําความสะอาด (มักจะเป็นน้ําผสมกับสารทําความสะอาด)ที่มันกระจายตัวเป็นคลื่นเสียง
ในบางระบบทําความสะอาดด้วยเสียงฉีดเครื่องปรับเปลี่ยน magnetostrictiveใช้แทนคริสตัลไฟฟ้าแบบพีเซโอ แทรนสดูเซอร์เหล่านี้พึ่งพากับอิทธิพลของแม่เหล็กที่ทําให้วัสดุเปลี่ยนรูปร่างเมื่อถูกเผชิญกับสนามแม่เหล็กเมื่อกระแสไฟฟ้าหมุนเวียนผ่านโค้ลของตัวแปลง magnetostrictiveแม้ว่าจะไม่ค่อยจะพบได้มากนักจากเครื่องแปลงไฟฟ้าแบบพีเซโอ แต่ระบบที่จํากัดด้วยแม่เหล็กยังมีประสิทธิภาพในการสร้างการสั่นสะเทือนด้วยเสียงฉาย
เมื่อเครื่องเปลี่ยนเสียง ultrasonic สร้างคลื่นเสียงความถี่สูง ความสั่นสะเทือนเหล่านี้เดินทางผ่านสารล้างความสะอาดและความเข้มข้นของความสั่นสะเทือนภายในของเหลวเป็นที่สําคัญสําหรับกระบวนการทําความสะอาดคลื่นเสียงระดับความถี่สูงทําให้ความดันและอุณหภูมิในของเหลวเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้เกิดฟองกระจกขนาดเล็กการหลุม.
การหล่อลอกมีบทบาทสําคัญในการทําความสะอาดของเครื่อง ultrasonic การเปลี่ยนแปลงความดันอย่างรวดเร็วที่เกิดจากการสั่นสะเทือนทําให้ของเหลวเป็นและล่มสลายกระบอกเล็ก ๆ กระบอกเหล่านี้เมื่อมันพังอยู่ใกล้ผิวของวัตถุที่กําลังทําความสะอาด, สร้างคลื่นกระแทกที่แรงและแรงตัดที่สูง ทําให้สกปรก, น้ํามัน, ไขมัน และสารพิษอื่น ๆ ออกจากพื้นผิวของวัตถุได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การหลุมหลุมหมายถึงการเกิด การเติบโต และการล่มสลายอย่างรุนแรงของกระบอกเล็ก ๆ ในของเหลว กระบวนการนี้เป็นกุญแจในการทําความสะอาด ultrasonicเนื่องจากมันรับผิดชอบต่อการกระทําทางกล ที่กําจัดสารปนเปื้อนจากพื้นผิว.
ประสิทธิภาพของการทํา cavitation ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง รวมถึงความถี่ของคลื่นฉายเสียง, พลังของตัวแปลง, และคุณสมบัติของสารแก้ไขการทําความสะอาดความถี่สูงกว่า (eความถี่ต่ํากว่า (เช่น 20 kHz) สร้างกระบอกขนาดใหญ่ที่มีผล cavitational ที่แรงกว่าเหมาะสําหรับทําความสะอาดของที่สกปรกมาก.
ขณะที่หลักการของการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการกระบวนการ
ความถี่ของความสั่นสะเทือน ultrasonic มีผลกระทบที่สําคัญทั้งความเข้มข้นและความแม่นยําของการทําความสะอาด ความถี่ต่ํากว่า (ประมาณ 20 kHz) สร้างกระบอก cavitation ที่เข้มข้นมากขึ้นที่ดีกว่าสําหรับการกําจัดสารปนเปื้อนขนาดใหญ่ แต่อาจมีแรงต่อพื้นผิวที่อ่อนแอความถี่ที่สูงกว่า (40 kHz ถึง 1 MHz) สร้างฟองบางกว่า ซึ่งอ่อนโยนและมีประสิทธิภาพในการทําความสะอาดความละเอียด เช่นในการทําความสะอาดอุปกรณ์ทางการแพทย์หรืออิเล็กทรอนิกส์
พลังงานที่ออกมาจากตัวแปลงจะกําหนดความเข้มข้นของความสั่นสะเทือน ultrasonic พลังงานที่สูงขึ้นซึ่งสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการทําความสะอาดได้ แต่อาจทําให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งอ่อนแอ หากไม่ควบคุมอย่างถูกต้องในการทําความสะอาดอุตสาหกรรม ที่ต้องกําจัดสารปนเปื้อนจํานวนมาก ปัจจัยนี้มักจะเลือกใช้พลังงานที่สูงกว่า
อุณหภูมิ มี บทบาท สําคัญ ใน การ ทําความ สะอาด ด้วย ยอด เสียง เรียก ว่า อุณหภูมิอุณหภูมิยังมีผลกระทบต่อการหลุมณ อุณหภูมิที่สูงขึ้น กระบวนการ cavitation กลายเป็นมีประสิทธิภาพมากขึ้น และ Bubbles ล้มลงอย่างแรงมากขึ้น ซึ่งเพิ่มความสามารถในการทําความสะอาดอุณหภูมิสูงเกินไป อาจทําลายส่วนประกอบที่มีความรู้สึกดังนั้นการควบคุมอุณหภูมิจึงเป็นสิ่งสําคัญ
ประเภทของสารล้างทําความสะอาดที่ใช้ยังมีอิทธิพลต่อกระบวนการสั่นสะเทือน ultrasonicโซลูชั่นที่มีสารกระตุ้นผิวหรือสารละลายช่วยกระตุ้นกระบวนการกระบวนการกระบวนการลดความเครียดบนผิวของของเหลวการประกอบของสารละลายจะส่งผลต่อการกําจัดสารพิษอย่างมีประสิทธิภาพ และวิธีแก้ไขบางชนิดถูกออกแบบเพื่อเป้าหมายชนิดของเศษขยะเฉพาะเจาะจงเช่น น้ํามัน, ไขมัน, หรืออนุภาค
กลไกสั่นสะเทือนในเครื่องทําความสะอาดด้วยเสียงฉีด ultrasonic มีการใช้งานสําคัญหลายอย่าง:
สรุปคือ การสั่นสะเทือนในเครื่องทําความสะอาดด้วยเสียงฉาย ที่เกิดจากเครื่องแปลงเสียงฉาย เป็นกลไกหลักที่อยู่เบื้องหลังความสามารถในการทําความสะอาดของระบบเหล่านี้โดยผลักดันคลื่นเสียงความถี่สูงเข้าไปในสารล้าง, เครื่อง ultrasonic สร้าง cavitation, ซึ่งผลิตคลื่นกระแทกขนาดเล็กที่มีพลังงานที่ขับเคลื่อนสารพิษจากพื้นผิว.ประสิทธิภาพของกระบวนการนี้ได้รับอิทธิพลจากปัจจัย เช่น ความถี่, ความแรง, อุณหภูมิ, และชนิดของสารละลาย, ซึ่งต้องถูกปรับปรุงให้เหมาะสมกับความต้องการการทําความสะอาดเฉพาะเจาะจงของวัตถุที่กําลังทําความสะอาด.เป็นเทคนิคการทําความสะอาดที่ซับซ้อนและมีประสิทธิภาพสูง มีการใช้งานที่กว้างขวางในหลายสาขาอุตสาหกรรม.
