Análise de duas características de ação diferentes usadas pelo homogeneizador ultrassônico

O homogeneizador ultrassônico usa a cavitação e outros efeitos físicos das ondas ultrassônicas no líquido para obter o efeito de homogeneização. O ultrassom é um processo de propagação de vibração mecânica em um meio. Tem as características de agrupamento, orientação, reflexão e transmissão. Ela produz principalmente duas formas de vibração no meio, a saber, ondas transversais e ondas longitudinais. O primeiro só pode ser gerado em sólidos, e o segundo pode ser produzido em sólido, líquido e gás.

Cavitação significa que sob a ação das ondas ultrassônicas, o líquido produz cavidades ou pequenas bolhas nos locais mais fracos, e as pequenas bolhas pulsam com as ondas ultrassônicas. A cavitação ultrassônica também produz uma forte ação mecânica que produz um jato rápido ou uma corrida acústica perto da interface sólida, criando uma poderosa onda de choque no líquido. O efeito físico significa que as ondas ultrassônicas podem formar agitação e fluxo eficazes no líquido para destruir a estrutura do meio e esmagar as partículas no líquido, principalmente devido à colisão entre os líquidos, o fluxo microfásico e a onda de choque.

Teoricamente, uma bolha de cavitação estourando geraria pressões superiores a 10,000 psi e temperaturas de 20,000 graus F (11,000 graus), e a onda de choque irradiaria rapidamente para fora no momento em que estourou. A energia liberada por uma única bolha de cavitação é muito pequena, mas milhões de bolhas de cavitação estouram ao mesmo tempo a cada segundo. O efeito cumulativo será muito forte e a forte força de impacto descascará a sujeira na superfície da peça de trabalho. , que é característico de toda limpeza ultrassônica.

Se a energia ultrassônica for grande o suficiente, a cavitação ocorrerá em todo o fluido de limpeza, de modo que as ondas ultrassônicas podem efetivamente limpar pequenas rachaduras e buracos. A cavitação também promove reações químicas e acelera a dissolução do filme superficial. No entanto, somente quando a pressão do líquido em uma determinada área for menor que a pressão do gás na bolha ocorrerá a cavitação nessa área, portanto essa condição pode ser satisfeita quando a amplitude ultrassônica gerada pelo transdutor for grande o suficiente. A pequena potência necessária para gerar cavitação é chamada de ponto crítico de cavitação. Diferentes líquidos têm diferentes pontos críticos de cavitação, portanto, a energia ultrassônica deve exceder esse ponto crítico para obter o efeito de limpeza. Ou seja, somente quando a energia ultrapassa o ponto crítico podem ser geradas bolhas de cavitação para limpeza ultrassônica.