il lavaggio ad ultrasuoni

La cavitazione ultrasonora

La cavitazione ultrasonora è il fenomeno mediante il quale è possibile comprendere il principio del lavaggio ad ultrasuoni. In un mezzo liquido, le onde ultrasonore generate da un apposito generatore elettronico ultrasonoro e da un particolare trasduttore montato opportunamente sotto il fondo di una vasca in acciaio inox, generano onde di compressione e depressione ad altissima velocità. Questa velocità è dipendente dalla frequenza di lavoro del generatore ad ultrasuoni. Generalmente essi lavorano ad una frequenza compresa tra i 28 e i 50 Khz. Le onde di pressione e depressione nel liquido originano il fenomeno chiamato "cavitazione ultrasonora".

Tensione superficiale, viscosità e pressione di vapore

Per meglio comprendere il fenomeno,dobbiamo richiamare alla nostra attenzione alcuni concetti fondamentali quali la "tensione superficiale" la "viscosità" e la "tensione o pressione di vapore". I liquidi infatti sono caratterizzati dal fatto che le particelle hanno una possibilità di movimento assai più grande che nei solidi, pur essendo soggette a forze di attrazione assai superiori a quelle esistenti nei gas. In particolare l'acqua è un liquido molecolare, evapora a tutte le temperature ma bolle ad una temperatura ben definita, ossia alla "temperatura di ebollizione" che per l'acqua distillata è di 100 gradi centigradi alla quale la pressione di vapore raggiunge il valore di 1 atmosfera.
Che cosa succede allora quando sottoponiamo un certo quantitativo di acqua a temperatura ambiente ad un intenso campo ultrasonoro? Durante la fase di depressione (vedi fig. 1 fase A) si crea all'interno del liquido una moltitudine di bollicine di gas che si ingrandiscono fintantochè dura la fase di depressione acustica (pressione negativa). Questa formazione di bollicine microscopiche di gas è l'inizio della cavitazione (ossia formazione di cavità gassose all'interno del liquido). Durante la seconda fase di compressione ultrasonora ( vedi Fig. 1 Fase B), l'enorme pressione esercitata sulla bollicina appena espansa, comprime la stessa aumentando enormemente la temperatura del gas ivi contenuta (vedi Fig. 1 fase C) fintantochè la bollicina collassa su se stessa implodendo con conseguente enorme rilascio di energia d'urto (vedi Fig. 1 fase D). L'energia d'urto provocata dall'implosione della bollicina di gas, colpisce la superficie dell'oggetto da pulire interagendo sia fisicamente che chimicamente. Fisicamente avremo un fenomeno di "microspazzolatura" ad altissima frequenza (circa 50.000 volte al secondo per una macchina che funziona a 50 Khz) e chimicamente con l'effetto detergente della sostanza chimica presente nel detergente del bagno ad ultrasuoni.

La Flashkolor Italia, tramite un impianto robotizzato di lavaggio ad ultrasuoni, è in grado di operare trattamenti anche su grandi quantità di piccoli oggetti oppure di dimensione massima di 280 x 290 x 170 mm ( L x H x P ).

L'impianto in questione è dotato di sette vasche poste in sequenza: una vasca di prelavaggio, una di lavaggio, due di risciacquo e tre di asciugatura.

I cestelli con i materiali da trattare, vengono gestuti da un robot reciprocatore a due assi che li porta da una stazione all'altra a tempi predeterminati ed in fine vengono raccolti dall'operatore a fine ciclo.

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