Princíp čistenia ultrazvukom

Klasické čistenie je neodmysliteľnou súčasťou každého výrobného procesu, každej manipulácie s nástrojmi a materiálom v organizovanom procese sa vykonáva ťažko, málo efektívne a pracne, pričom hygiena práce a bezpečnosť práce sú len zriedka na požadovanej úrovni. Tieto nevýhody do značnej miery odstraňuje čistenie ultrazvukom.

Pri použití ultrazvuku sa čas čistenia výrazne skracuje. Ďalšími efektmi sú výrazné zvýšenie kvality čistenia oproti klasickým spôsobom, odstránenie namáhavej práce, možnosť čistenia malých otvorov v malých priestoroch, slepých otvorov, tvarovo zložitých predmetov a podobne ...

Ultazvukové čistiace zariadenie sa skladá principiálne z čistiacej vane, UZ generátora a meniča. Ulrazvukový menič napájaný z generátora transformuje vysokofrekvenčnú energiu na akusticko mechanické kmity. Absorbčné látky - teda médium a čistené diely v dôsledku predmetnej absorbcie spôsobujú zmenu ultrazvukovej energie na tepelnú, tým je vysvetlené zahrievanie média počas čistiaceho procesu. Vplyvom zmeny teplôt medzi nečistotou a čisteným predmetom dochádza v mieste styku k čiastočnému oddeleniu nečistoty. Vniknutím čistiaceho média medzi nečistotu a povrch čisteného predmetu sa postupne rozrušujú sily viažúce tieto dve časti k sebe, až po úplné odelenie. Pôsobením podtlaku na miestach z uvoľnenou súdržnosťou kvapalinových molekúl dochádza k porušeniu celistvosti kvapaliny, následkom toho vznikajú  v čistiacom médiu bubliny. V nasledujúcej pol perióde prechádza okamžitá hodnota striedavého tlaku v kvapaline cez nulovú hodnotu do kladných hodnôt, čím sa vzniknuté bubliny uzavrú a stlačia. Prudkým stlačením okrúhlej bubliny vzniknú v jej strede okrúhle vlny s vysokou mechanickou energiou, ktorá definitívne poruší väzbu medzi čisteným predmetom a nečistotou. Tento jav sa nazýva kavitácia . Kavitácia nie vždy úplne oddelí nečistoty od čisteného predmetu.

Voľba pracovnej kvapaliny (média ) je jednou z najdôležitejších faktorov, ktorý má vplyv na proces čistenia. Čistenie je v podstate fyzikálno-chemický proces, ktorý prebieha na rozhraní povrchu čisteného predmetu a kvapaliny. Kvapalina rozpúšťa nečistoty, resp. s nimi reaguje. Kavitácia vznikajúca v roztoku rozrušuje nečistoty, pomáha pri ich odplavení v dôsledku miesiaceho účinku ultrazvuku.

Mnoho čistiacich procesov je efektívnejších pri vyšších teplotách, čo pri niektorých zariadeniach umožňuje prídavné ohrievanie.

Čistiace chemické roztoky podporujú kavitáciu, znižujú povrchové napätie vody, uvoľňujú a zlučujú uvoľnené nečistoty.

Na rozdiel od iných čistiacich metód znižuje spojenie chemického prostriedku a ultrazvuku dĺžku čistiaceho procesu až o 90%. V závislosti na znečistení môže trvať čistenie len niekoľko minút.