Ljudet färdas i vågor. Föreställ dig att om du kunde se ljudvågor – de skulle kunna se ut ungefär som havsvågor. Föreställ dig sedan att dessa vågor eller krusningar passerar förbi ett objekt, t.ex. en påle som står i vattnet.
Antalet vågor som passerar förbi pålen per sekund skulle vara frekvensen. Frekvensen mäts vanligen i ”hertz”, en måttenhet som motsvarar en cykel per sekund.
Högfrekventa ljudvågor, t.ex. ultraljudsvågor, mäts i tusentals cykler per sekund, eller kilohertz (kHz). Ultraljud börjar vid den övre gränsen för mänsklig hörsel, cirka 20 kHz. Många djur kan höra över detta område, t.ex. hundar och fladdermöss, och vissa, t.ex. delfiner, kommunicerar med hjälp av det.
Ultraljudets många användningsområden
Ultraljud har många användningsområden inom en myriad av industrier och områden, från läkemedelsindustrin till militären. I allmänhet börjar tillämpningar som använder ultraljud från 20 kHz och kan nå upp till ett ensiffrigt antal gigahertz (GHz). Tillämpningar för ultraljud är bland annat kontaktlösa sensorer, rörelsesensorer, flödesmätare, materialtestning, avståndsmätning och medicinsk avbildning. På Omegasonics fokuserar vi naturligtvis på ultraljudsrengöring.
Hur rengör ultraljud?
Ultraljud rengör föremål genom kavitation. Kavitation är ett fysikfenomen som uppstår när vätska störs – i det här fallet när ultraljudsvågor passerar genom den. När vågornas tryck rör sig genom vätskan skapas miljontals små bubblor i dess kölvatten. När dessa bubblor kollapsar släpper kavitationseffekten ut energiska vätskestrålar direkt mot alla hårda ytor i närheten av dem. Dessa jetstrålar lossar smuts och smuts från den yta som ska rengöras. De är ännu effektivare när vätskan är uppvärmd och ett lösningsmedel används.
Hur ultraljud genereras
Ultraljud genereras av den piezoelektriska effekten genom ett keramiskt eller kvartsliknande material som till exempel blyzirkonattitanat. Vibrationerna överförs till ett membran som i sin tur överför vågor genom en vätska, inte helt olikt en stereohögtalare som överför ljud genom luften.
Olika frekvensnivåer och vad de kan göra
Kanske är det så att, tvärtemot instinkten, ju högre frekvens, desto skonsammare rengöring som blir resultatet. Nedan följer några exempel på kilohertznivåer och de olika rengöringstillämpningar för vilka de används:
25 kHz – Tung och grov rengöring
Används för grova arbeten på stora föremål som inte kräver mycket omsorg eller finess. Den lägre frekvensen innebär starkare vibrationer, vilket kan ge mer av en ”punch” och avlägsna envisa material. Används endast på föremål som tål grov hantering.
40 kHz: Allround allmän rengöring
Denna frekvensnivå används vid ungefär 90 procent av all rengöring, eftersom de kavitationsbubblor som bildas gör ett bra jobb med att tränga in i de flesta sprickor och är tillräckligt skonsamma för att inte skada de flesta material. Används ofta för rengöring av pistoler, bildelar och medicinsk utrustning.
68/132/170 kHz: En skonsam rengöring
Ungefär 5 procent av ultraljudsrengöringen når denna frekvensnivå. Här är vågorna tillräckligt små för att rengöra men utan att skada känsliga material eller komponenter. Används ofta för rengöring av elektronik, till exempel kretskort. Medicinska implantat rengörs vid dessa högre frekvenser för en mer exakt rengöringsprocess i slutskedet.
1 000 kHz (1 MHz): Megasonisk rengöring
När ljudfrekvenserna når 1 miljon cykler per sekund kallas de ”megahertz”. Kavitation på dessa nivåer är mycket mildare och kan kontrolleras. Detta möjliggör en så exakt rengöring som möjligt. Det är på denna nivå som halvledarplattor rengörs, eftersom alla främmande föroreningar avlägsnas helt och hållet ner till mikronivån.
Varför använda ultraljudsrengöring?
Ultraljudsrengöring är effektivare än traditionell borsttvätt på grund av dess förmåga att nå in i de allra minsta sprickorna på alla föremål, vilket gör att även de mest oregelbundna och invecklade ytorna rengörs helt och hållet och grundligt. Ultraljudsrengöring rengör inte bara grundligt, utan ger också stor avkastning för företagare som använder den. Med tanke på hur mycket arbetstid det sparar, vilket gör att arbetare kan tilldelas andra uppgifter, ger ultraljudsrengöring effektivitet och i slutändan även arbets- och kostnadsbesparingar.
Intresserad av att veta mer om ultraljudsrengöring och hur det kan gynna dig? Besök vår sida Ultrasonic Cleaning 101 på vår webbplats. Ta reda på mer genom att ringa din Omegasonics-representant på 888-989-5560 eller skicka ett e-postmeddelande till [email protected]
.