El sonido viaja en ondas. Imagina que si pudieras ver las ondas de sonido, se parecerían a las olas del océano. A continuación, visualice esas ondas u ondulaciones pasando por un objeto, como un pilote parado en el agua.
El número de ondas que pasan por el pilote por segundo sería la frecuencia. La frecuencia se suele medir en «hercios», una unidad de medida que corresponde a un ciclo por segundo.
Las ondas sonoras de alta frecuencia, como las ondas ultrasónicas, se miden en miles de ciclos por segundo, o kilohercios (kHz). Los ultrasonidos comienzan en el límite superior de la audición humana, aproximadamente 20 kHz. Muchos animales pueden oír por encima de este rango, como los perros y los murciélagos, y algunos, como los delfines, se comunican a través de él.
Múltiples usos de los ultrasonidos
Los ultrasonidos tienen muchos usos en un sinfín de industrias y campos, desde la industria farmacéutica hasta el ejército. En general, las aplicaciones que utilizan los ultrasonidos comienzan a partir de los 20 kHz y pueden alcanzar el rango de un dígito de gigahercios (GHz). Entre las aplicaciones de los ultrasonidos se encuentran los sensores sin contacto, los sensores de movimiento, los medidores de flujo, las pruebas de materiales, la localización de distancias y las imágenes médicas. Por supuesto, en Omegasonics nos centramos en la limpieza por ultrasonidos.
¿Cómo limpia el ultrasonido?
El ultrasonido limpia los objetos mediante la cavitación. La cavitación es un fenómeno físico que se produce cuando se perturba el líquido, en este caso, cuando las ondas ultrasónicas lo atraviesan. Cuando la presión de las ondas atraviesa el líquido, crea millones de burbujas diminutas a su paso. Cuando estas burbujas se colapsan, este efecto de cavitación libera chorros energéticos de líquido directamente sobre cualquier superficie dura cercana. Estos chorros desprenden la suciedad y la mugre de la superficie a limpiar. Son aún más eficaces cuando el líquido se calienta y se utiliza un disolvente.
Cómo se generan los ultrasonidos
Los ultrasonidos se generan por el efecto piezoeléctrico a través de un material cerámico o similar al cuarzo, como el titanato de circonato de plomo. Las vibraciones se transmiten a un diafragma, que a su vez transmite las ondas a través de un líquido, de forma parecida a como un altavoz estéreo transmite el sonido a través del aire.
Diferentes niveles de frecuencia y lo que pueden hacer
Quizás, en contra del instinto, cuanto más alta sea la frecuencia, más suave será la limpieza resultante. A continuación se muestran algunos ejemplos de niveles de kilohercios y las diferentes aplicaciones de limpieza para las que se utilizan:
25 kHz – Limpieza pesada y brusca
Se utiliza para trabajos bruscos en artículos grandes que no requieren mucho cuidado o delicadeza. La frecuencia más baja significa vibraciones más fuertes, que pueden proporcionar más de un «golpe» y eliminar los materiales difíciles. Sólo se utiliza con artículos que puedan soportar una manipulación brusca.
40 kHz: Limpieza general
Este nivel de frecuencia se utiliza en aproximadamente el 90 por ciento de todas las limpiezas, ya que las burbujas de cavitación que se forman hacen un buen trabajo al penetrar en la mayoría de las grietas y son lo suficientemente suaves como para no dañar la mayoría de los materiales. Se utiliza a menudo para la limpieza de armas, piezas de automóviles y equipos médicos.
68/132/170 kHz: Una limpieza suave
Alrededor del 5 por ciento de la limpieza por ultrasonidos alcanza este nivel de frecuencia. Aquí, las ondas son lo suficientemente pequeñas como para limpiar pero sin causar daños a los materiales o componentes delicados. A menudo se utiliza para la limpieza de la electrónica, como las placas de circuitos. Los implantes médicos se limpian a estas frecuencias más altas para un proceso de limpieza final más preciso.
1.000 kHz (1 MHz): Limpieza megasónica
Cuando las frecuencias sónicas alcanzan 1 millón de ciclos por segundo, se denominan «megahercios». La cavitación a estos niveles es mucho más suave y puede ser controlada. Esto permite una limpieza lo más precisa posible. Este es el nivel en el que se limpian las obleas semiconductoras, ya que elimina por completo todos los contaminantes extraños hasta el nivel micro.
¿Por qué utilizar la limpieza por ultrasonidos?
La limpieza por ultrasonidos es más eficaz que la limpieza tradicional con cepillos debido a su capacidad para llegar a las grietas más pequeñas de cualquier objeto, limpiando por completo y a fondo incluso las superficies más irregulares y enrevesadas. La limpieza por ultrasonidos no sólo limpia a fondo, sino que también ofrece una gran rentabilidad a los empresarios que la utilizan. Teniendo en cuenta la cantidad de tiempo de trabajo que ahorra, lo que permite asignar a los trabajadores a otras tareas, la limpieza por ultrasonidos proporciona eficiencia y, en última instancia, ahorro de mano de obra y dinero, también.
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