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Il lavaggio ad ultrasuoni
La pulizia mediante ultrasuoni è un metodo non
distruttivo in cui onde sonore ad alta frequenza sono
introdotte in un bagno liquido allo scopo di creare onde
di alta e bassa pressione, che generano cavitazione, con
l'implosione di milione di bollicine di vapore sulla
superficie dei pezzi.
Onde
ultrasonore
Gli ultrasuoni
sono onde elastiche vibrazionali con
frequenza compresa, nel settore del lavaggio metalli,
tra 20 kHz e 1 MHZ. Le onde
ultrasonore sono generate sfruttando le proprietà
piezoelettriche di alcuni materiali; queste
proprietà consistono nella capacità di questi
materiali di contrarsi e riespandersi quando
sottoposti all'azione di un campo elettrico
alternato. Se il campo elettrico alternato
possiede adatta frequenza, le vibrazioni del
materiale producono onde elastiche di frequenza
ultrasonora. Il fenomeno è reversibile: in altre
parole lo stesso materiale capace di emettere
ultrasuoni, può generare un segnale elettrico se
investito da un fascio d'onde elastiche.
Frequenza e materiale
Le onde
ultrasonore possono essere utilizzate per trattare
buona parte dei contaminanti presenti sulla
maggior parte dei componenti industriali. In
funzione della frequenza di lavoro possono
essere utilizzati su manufatti delicati, quali
lenti per occhiali, oppure pesanti quali fusioni
in ghisa. La capacità di rimozione degli
inquinanti è inversamente proporzionale alla
frequenza di lavoro mente il fattore di
copertura ne è direttamente proporzionale.. Naturalmente la
capacità di lavare dipende anche dalle
caratteristiche intrinseche del bagno ed in
particolare la principale dell'impedenza acustica "Z", definita come il
prodotto della sua densità "R" per la velocità di
propagazione dell'onda nel mezzo.
Le onde ultrasonore si propagheranno
con la stessa frequenza del generatore e con una
velocità che dipende dal materiale
attraversato.
Il fascio ultrasonoro in uscita
dal trasduttore è caratterizzato dalla sua forma
geometrica. Se durante tale percorso il fascio
ultrasonoro incontra delle discontinuità sarà
riflesso, assorbito, deviato o diffratto secondo
le leggi comuni a tutti i fenomeni di propagazione.
La misura della
cavitazione
Per verificare se un
bagno di sgrassaggio è effettivamente attivato
meccanicamente dal trasduttore è necessario percepire
l'energia con la quale le bolle implodono sulla
superficie dei manufatti immersi; rumore e fenomeni
termici non sono indicatori oggettivi r realistici. E'
necessario pertanto disporre di opportune strumentazioni
che ricevano l'energia rilasciata dalle cavità e le
trasformino in un indicazione utile alla gestione del
processo. |
