Ääni kulkee aaltoina. Kuvittele, että jos voisit nähdä ääniaallot – ne saattaisivat näyttää jotakuinkin valtameren aalloilta. Kuvittele sitten, että nämä aallot tai aallot kulkevat jonkin esineen, esimerkiksi vedessä seisovan paalun, ohi.
Sekunnissa paalun ohi kulkevien aaltojen määrä olisi taajuus. Taajuus mitataan yleensä ”hertseinä”, joka on mittayksikkö, joka vastaa yhtä sykliä sekunnissa.
Korkeataajuiset ääniaallot, kuten ultraääniaallot, mitataan tuhansina sykleinä sekunnissa eli kilohertseinä (kHz). Ultraääni alkaa ihmisen kuulon ylärajalta, noin 20 kHz:stä. Monet eläimet kuulevat tämän alueen yläpuolella, kuten koirat ja lepakot, ja jotkut, kuten delfiinit, kommunikoivat sitä käyttäen.
Ultraäänen monet käyttötarkoitukset
Ultraäänellä on monia käyttötarkoituksia lukemattomilla teollisuudenaloilla ja -alueilla lääketeollisuudesta armeijaan. Yleensä ultraääntä käyttävät sovellukset alkavat 20 kHz:stä ja voivat yltää yksinumeroiselle gigahertsialueelle (GHz). Ultraäänen sovelluksiin kuuluvat kosketuksettomat anturit, liiketunnistimet, virtausmittarit, materiaalien testaus, etäisyysmittaus ja lääketieteellinen kuvantaminen. Omegasonicsilla keskitymme tietenkin ultraäänipuhdistukseen.
Miten ultraääni puhdistaa?
Ultraääni puhdistaa kohteet kavitaation avulla. Kavitaatio on fysiikan ilmiö, joka tapahtuu, kun neste häiriintyy – tässä tapauksessa, kun ultraääniaallot kulkevat sen läpi. Kun aaltojen paine liikkuu nesteen läpi, se synnyttää vanavedessään miljoonia pieniä kuplia. Kun nämä kuplat luhistuvat, kavitaatioilmiö vapauttaa energisiä nestesuihkuja suoraan niiden lähellä olevaan kovaan pintaan. Nämä suihkut irrottavat lian ja lian puhdistettavasta pinnasta. Ne ovat vielä tehokkaampia, kun nestettä kuumennetaan ja käytetään liuotinta.
Miten ultraääni tuotetaan
Ultaääni tuotetaan pietsosähköisen vaikutuksen avulla keraamisen tai kvartsin kaltaisen materiaalin, kuten lyijytsirkonaattititanaatin, läpi. Värähtelyt siirretään kalvoon, joka puolestaan lähettää aaltoja nesteen läpi, aivan kuten stereokaiutin lähettää ääntä ilman läpi.
Erilaiset taajuustasot ja mitä niillä voi tehdä
Ehkä päinvastoin kuin vaisto sanoo, mitä korkeampi taajuus, sitä hellävaraisempi puhdistus on tuloksena. Alla on muutamia esimerkkejä kiloherttitasoista ja erilaisista puhdistussovelluksista, joihin niitä käytetään:
25 kHz – Raskas ja karkea puhdistus
Käytetään karkeisiin töihin suurille esineille, jotka eivät vaadi paljon huolellisuutta tai hienovaraisuutta. Matalampi taajuus tarkoittaa voimakkaampaa värähtelyä, joka voi antaa enemmän ”iskua” ja poistaa itsepäisiä materiaaleja. Käytetään vain esineiden kanssa, jotka kestävät kovaa käsittelyä.
40 kHz: All-Around General Cleaning
Tätä taajuustasoa käytetään noin 90 prosentissa kaikista puhdistuksista, sillä muodostuvat kavitaatiokuplat tunkeutuvat hyvin useimpiin rakoihin ja ovat tarpeeksi hellävaraisia, jotta ne eivät vahingoita useimpia materiaaleja. Käytetään usein aseiden, autonosien ja lääketieteellisten laitteiden puhdistukseen.
68/132/170 kHz: Hellävarainen puhdistus
Noin 5 prosenttia ultraäänipuhdistuksesta saavuttaa tämän taajuuden. Tällöin aallot ovat riittävän pieniä puhdistukseen, mutta eivät vahingoita herkkiä materiaaleja tai komponentteja. Käytetään usein elektroniikan, kuten piirilevyjen, puhdistukseen. Lääketieteelliset implantit puhdistetaan näillä korkeammilla taajuuksilla tarkempaa loppupuhdistusprosessia varten.
1 000 kHz (1 MHz):
Kun äänitaajuudet saavuttavat miljoona sykliä sekunnissa, niitä kutsutaan ”megahertseiksi”. Kavitaatio näillä tasoilla on paljon lempeämpää ja sitä voidaan hallita. Tämä mahdollistaa tarkimman mahdollisen puhdistuksen. Tällä tasolla puolijohdekiekot puhdistetaan, sillä se poistaa täysin kaikki vieraat epäpuhtaudet mikrotasoa myöten.
Miksi käyttää ultraäänipuhdistusta?
Ultaäänipuhdistus on tehokkaampaa kuin perinteinen harjapuhdistus, koska se pystyy ulottumaan minkä tahansa esineen pienimpiinkin rakoihin ja puhdistamaan epäsäännöllisimmät ja mutkaisimmat pinnat täydellisesti ja perusteellisesti. Ultraäänipuhdistus ei ainoastaan puhdista perusteellisesti, vaan se antaa myös suuren kannattavuuden sitä käyttäville yritysten omistajille. Kun otetaan huomioon, kuinka paljon työaikaa se säästää, jolloin työntekijät voidaan osoittaa muihin tehtäviin, ultraäänipuhdistus tarjoaa tehokkuutta ja lopulta myös työvoima- ja rahasäästöjä.
Haluatko tietää lisää ultraäänipuhdistuksesta ja siitä, miten se voi hyödyttää sinua? Vieraile sivustomme Ultraäänipuhdistus 101 -sivulla. Lisätietoja saat soittamalla Omegasonics-edustajallesi numeroon 888-989-5560 tai lähettämällä meille sähköpostia osoitteeseen [email protected]
.