O princípio de funcionamento de uma máquina de limpeza ultrassónica baseia-se em sinais oscilantes de alta frequência emitidos por um gerador ultrassónico. Estes sinais são convertidos em vibrações mecânicas de alta frequência por transdutores e transmitidos ao meio — solvente de limpeza. As ondas ultrassónicas propagam-se em padrão alternado de compressão e rarefação através do fluido de limpeza, provocando o fluxo do líquido e gerando dezenas de milhares de microbolhas com diâmetro de 50–500 μm.
Estas microbolhas vibram sob a ação do campo sonoro. Formam-se e crescem na zona de pressão negativa da propagação longitudinal da onda ultrassónica. Na zona de pressão positiva, quando a pressão sonora atinge um determinado limiar, as bolhas expandem-se rapidamente e depois colapsam abruptamente. Durante o colapso, são geradas ondas de choque, criando milhares de atmosferas de pressão ao redor das bolhas. Esta pressão destrói contaminantes insolúveis, dispersando-os no fluido de limpeza. Quando partículas sólidas estão envoltas em óleo e aderem à superfície da peça, o óleo é emulsificado e as partículas sólidas desprendem-se — alcançando o objetivo de purificação da peça. Neste processo, conhecido como "efeito de cavitação", o colapso das bolhas pode produzir temperaturas instantâneas de várias centenas de graus Celsius e pressão instantânea superior a 1.000 atmosferas.
Vantagens das máquinas de limpeza ultrassónica:
- Excelente desempenho de limpeza com operação simples: O ouvido humano percebe ondas sonoras com frequência de 20–20.000 Hz; ondas acima de 20.000 Hz são definidas como ultrassónicas. As ondas sonoras propagam-se longitudinalmente em padrão de onda sinusoidal, gerando grande quantidade de microbolhas.
- Um mecanismo de formação: A tensão local no líquido cria pressão negativa, reduzindo a pressão para supersaturar o gás originalmente dissolvido no líquido, que então escapa sob a forma de microbolhas.
- Outro mecanismo: A forte tensão "rasga" o líquido, formando cavidades — conhecido como cavitação.
- Limpeza superior e consistente: Garante elevados padrões de limpeza e uniformidade em todas as peças.
- Alta eficiência: Acelera a velocidade de limpeza e aumenta a eficiência de produção; não há contacto manual com os fluidos de limpeza, garantindo segurança e fiabilidade.
- Limpeza profunda de áreas de difícil acesso: Limpa eficazmente orifícios profundos, fendas finas e partes ocultas das peças.
- Não danifica e poupa custos: Não danifica as superfícies das peças; poupa solventes, energia térmica, espaço de trabalho e custos de mão de obra.
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