Az ultrahangos vibráció hatásai – hő és kavitáció
A nagyteljesítményű ultrahangnak különböző hatásai lehetnek a folyamatra (esetenként hasznos hatások nélkül is), ezért fontos megérteni a lehetséges hatásokat és azok okait. Ezek a fő (lehetséges) hatások:
Láz
A nagy energiájú mechanikai rezgések könnyen hővé alakíthatók a különböző alkatrészek közötti súrlódás vagy az anyagon belüli csillapítás (belső súrlódás) révén. Ezt a hatást a hegesztésnél hasznosítják, ahol a műanyagok és fémek hegesztési hatásfoka magas, mivel a hő pontosan ott, ahol szükséges - a csatlakoztatandó felületen - keletkezik. Ez a hatás egyben korlátozó is lehet – amiről beszélünk, az az energia hővé alakítása okozta teljesítményveszteség a jelátalakítók, boosterek és ultrahangos generátorok közötti interfészen belül.
Kavitáció
Amikor a környezeti nyomás csökken, a folyadék forráspontja is csökken. Ha a nyomás eléggé csökken, a folyadék melegítés nélkül forrni kezd (mivel a forráspont szobahőmérséklet alá esik). Ha ez a helyzet kis tartományon belül következik be, a helyi nyomáscsökkenés miatt kis buborékok képződnek - ezt kavitációnak nevezik. Előfordulhat ultrahangos rezgésnek kitett folyadékokban vagy más mozgások (például hajócsavarok) által generált alacsony nyomású területeken. A legtöbb hatást nem a gőzbuborékok képződése okozza, hanem azok megsemmisülése. Az alacsony nyomású terület erősen lokalizált és folyamatosan változik (ultrahangos állóhullámok esetén a legalacsonyabb és a legmagasabb nyomás közötti idő általában 10-25 mikroszekundum). Buborékok csak alacsony nyomás mellett létezhetnek – magas nyomáson nagyon instabilok, ezért hevesen összeomlanak, azonnal hatalmas hőmérsékletet és nyomást generálva. Természetesen az egyes buborékok összeomlása mikroszkopikus szinten nagyon kis térfogaton belül megy végbe, de erős és egyenletes ultrahangtér hatására a teljes folyadékban több millió buborék képződik és bomlik le másodpercenként több ezer alkalommal, így hatással van az összhatásra. a folyadék jellemzői. Ezt a hatást a szonokémiában és az ultrahangos tisztításban használták. A teljes folyadékban milliónyi egységes ultrahangmező képződik és több ezer alkalommal tör meg másodpercenként, így befolyásolhatják a folyadék általános jellemzőit. Ezt a hatást a szonokémiában és az ultrahangos tisztításban használták. A teljes folyadékban milliónyi egységes ultrahangmező képződik és több ezer alkalommal tör meg másodpercenként, így befolyásolhatják a folyadék általános jellemzőit. Ezt a hatást a szonokémiában és az ultrahangos tisztításban használták.
