Máy làm sạch bằng sóng siêu âm là gì? Ứng dụng trong đời sống

Thời gian gần đây, công nghệ làm sạch bằng sóng siêu âm ngày càng phát triển, trên thị trường cũng xuất hiện rất nhiều các dòng máy làm sạch bằng sóng siêu âm khác nhau. Vậy máy làm sạch bằng sóng siêu âm là gì? Nó có ứng dụng làm sạch những gì trong đời sống? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu thông qua bài viết dưới đây nhé!

Nguyên lý hoạt động của máy làm sạch bằng sóng siêu âm

Máy làm sạch bằng sóng siêu âm hoạt động do sóng âm thanh được đưa vào chất lỏng làm sạch bằng một loạt các đầu dò gắn vào bể. Âm thanh truyền khắp bể chứa tạo ra các sóng nén và giãn nở trong chất lỏng. Khi sóng nén, các phân tử của chất lỏng làm sạch được nén chặt với nhau. Ngược lại, khi sóng giãn nở, các phân tử nhanh chóng bị kéo ra xa nhau. Sự giãn nở mạnh đến mức các phân tử bị phân tách, tạo ra các bong bóng cực nhỏ. Bạn sẽ khó có thể nhìn thấy các bong bóng bằng mắt thường vì chúng rất nhỏ và chỉ tồn tại trong tích tắc.

Các bong bóng chứa một phần chân không khi chúng tồn tại. Khi áp suất xung quanh bong bóng càng lớn, chất lỏng xung quanh bong bóng sẽ tràn vào, làm bong bóng xẹp xuống rất nhanh. Các nhà sản xuất thiết bị siêu âm tận dụng các hiện tượng liên quan để mang lại khả năng làm sạch siêu chính xác. Khi bong bóng xẹp xuống, một tia chất lỏng được tạo ra sẽ di chuyển với tốc độ cực cao. Nhiệt độ kết hợp với vận tốc của tia chất lỏng tạo ra một lực làm sạch rất mạnh trong một khu vực tập trung mà các nhà sản xuất siêu âm có thể sử dụng.

Các mối quan tâm liên quan đến việc làm sạch bằng sóng siêu âm

Thời gian

Thời gian vệ sinh phụ thuộc vào mức độ dính bẩn của bộ phận và khả năng làm sạch như thế nào. Để bắt đầu, thời gian dùng thông thường là từ hai đến mười phút, vì rất ít bộ phận có thể làm sạch hoàn toàn trong vòng vài giây. Nếu đồ vật quá bẩn, có thể phải làm sạch trước để loại bỏ tạp chất hoặc sử dụng chất tẩy rửa chuyên dụng. Một số ứng dụng yêu cầu nhiều hơn để hoàn thành quá trình làm sạch theo yêu cầu.

Nhiệt độ

Nhiệt độ và hóa học có quan hệ mật thiết với nhau. Nói chung, làm sạch bằng sóng siêu âm trong dung dịch nước là tối ưu ở 140 °F. Một số dung dịch có pH cao sẽ yêu cầu nhiệt độ cao hơn để tăng cường tác dụng hiệp đồng của hóa học. Dưới đây là một số yêu tố hoá học trong nước cần được quan tâm:

• Nước – cứng, mềm, DI hoặc chưng cất
• Độ pH
• Chất hoạt động bề mặt, chất làm ướt, chất phân tán, chất nhũ
  hóa, chất làm sạch
• Chất phụ gia

Quy trình làm sạch bằng sóng siêu âm thường được thực hiện như sau:

• Đặt các bộ phận vào giỏ và đặt giỏ
• Đổ thêm nước hoặc dung dịch tẩy rửa chuyên dụng vào trong bể, đảm bảo nước tối thiểu bằng 2/3 dung tích bể.
• Cài đặt nhiệt độ, thời gian phù hợp
• Sau khi máy ngưng hoạt động, lấy vật dụng ra và lau khô với khăn sạch

Một số bộ phận được xếp trong giỏ có thể che khuất hoặc hạn chế khả năng tiếp xúc với sóng siêu âm.

Tần số đầu ra siêu âm

Nhiều bài báo khẳng định rằng tần số cao xâm nhập nhiều hơn đến các chi tiết và tần số thấp hơn thì làm sạch bề mặt hiệu quả hơn. Phần lớn việc làm sạch bằng sóng siêu âm được thực hiện trong các ứng dụng công nghiệp ngày nay sử dụng tần số cơ bản là 40 kHz. Các tần số thấp hơn, chẳng hạn như 20 – 25 kHz được sử dụng cho các khối kim loại lớn, nơi mà hiện tượng xói mòn siêu âm ít xảy ra. Khối lượng lớn làm giảm hoặc hấp thụ một lượng lớn công suất làm sạch bằng sóng siêu âm.

Gallon

Nói chung, các bộ phận nhỏ hơn, yêu cầu làm sạch quan trọng hơn, yêu cầu watt trên mỗi gallon cao hơn để đạt được mức độ sạch mong muốn. Hầu hết các hệ thống làm sạch siêu âm công nghiệp sử dụng mật độ watt từ 50 – 100 watt trên mỗi gallon. Có một mối quan hệ nghịch đảo giữa thể tích chất lỏng và công suất cần thiết để đạt được các mức xâm thực trong chất lỏng đó. Nói chung, bể 6-30 gallon có thể yêu cầu 60-85 watt mỗi gallon trong khi bể 50-100 gallon chỉ yêu cầu khoảng 25-35 watt cho mỗi gallon. Một bể 2000 gallon có thể chỉ cần 10 watt cho mỗi gallon.

Hình thù của đồ vật

Các bộ phận cần làm sạch phải được xem xét về hình dạng và mật độ. Một khối lượng dày đặc lớn sẽ không cho phép các bề mặt bên trong được làm sạch hoàn toàn (ví dụ như vật đúc kim loại). Một nguyên tắc chung cho việc chất hàng là tải trọng theo trọng lượng phải nhỏ hơn trọng lượng của một nửa thể tích nước, tức là, tính bằng 5 gallon, khoảng 40 lbs của nước, khối lượng công việc tối đa phải nhỏ hơn 20 pound.

Ứng dụng làm sạch bằng sóng siêu âm

• Các bộ phận máy bay, phanh, các bộ phận gia công
• Bất cứ thứ gì được mài dũa, mài nhẵn, đánh bóng như gốm, thủy tinh, kim loại
• Linh kiện và vòi phun nhiên liệu ô tô
• Vòng bi
• Làm sạch rèm (rèm cửa sổ)
• Dụng cụ cắt cacbua
• Thành phần ống tia âm cực (Thành phần ống hình TV)
• Ổ đĩa máy tính và các thành phần đầu
• Đồ thủy tinh (đồ thủy tinh trong phòng thí nghiệm)
• Mạch vi điện tử lai (mạch màng mỏng và dày)
• Kim ngân nhĩ (cannulae)
• Làm sạch đồ trang sức
• Tròng kính, nhãn khoa
• Bảo dưỡng – vệ sinh các linh kiện điện tử
• Bảo dưỡng – vệ sinh các đồ dùng cơ khí
• Bảo dưỡng – vệ sinh thiết bị chiết rót sản xuất thực phẩm
• Dụng cụ y tế
• Khuôn mẫu (làm sạch bảo trì)
• Khử nhiễm hạt nhân
• Thành phần quang học
• Cấy ghép chỉnh hình
• Chuẩn bị kim loại trước khi phủ titan nitrua
• Tinh thể thạch anh (radio, tivi, máy tính, máy nhắn tin, điện thoại di động)
• Chất bán dẫn, linh kiện, chất nền
• Dụng cụ phẫu thuật
• Vũ khí
• Khuôn vẽ