Baños por Ultrasonidos

Un baño (fuerte) de burbujas

Un limpiador ultrasónico es un dispositivo de limpieza que utiliza los ultrasonidos (generalmente de 15-400 kHz) y una adecuada solución de limpieza para limpiar objetos delicados. Los ultrasonidos no son efectivos sin la solución de limpieza; éstos precisan una solución apropiada para cada objeto y la suciedad a limpiar.

El ultrasonido son ondas mecánicas, es decir no ionizantes, cuya frecuencia está por encima de la capacidad de audición del oído humano (aproximadamente 20 000 Hz).

Usos del limpiador ultrasónico

Este tipo de máquinas se emplean para la limpieza en la fabricación de joyas, lentes y otras piezas ópticas, monedas, relojes, de instrumentos quirúrgicos, piezas industriales como tubería automotriz, limpieza de moldes de inyección de plásticos, inyección de caucho, inyección de cristal, equipos electrónicos y una gran infinidad de aplicaciones que se han descubierto para este proceso.

De esta manero éstos dispositivos se pueden encontrar en uso en la mayoría de los talleres de joyería, relojerías, o en talleres de reparación de teléfonos móviles en los que podrían ser utilizados para la limpieza de un móvil que ha sido expuesto a suficiente humedad como para impedir su funcionamiento. En este proceso puede ser de gran utilidad finalizar con un secado con pistola de aire caliente.

Cómo funciona un baño por ultrasonidos

La pieza a limpiar se coloca en un tanque de acero inoxidable que contiene un líquido conductor de ultrasonidos. Este líquido puede ser una solución acuosa o disolvente orgánico, en función de lo que se necesite.

En los limpiadores acuosos, el producto químico añadido es un tensoactivo que rompe la tensión superficial del agua de la base. Un generador de ultrasonidos (transductores incorporados) incorporado en el tanque de acero inoxidable, o sumergido en el fluido, produce ondas ultrasónicas en el fluido por cambio de tamaño en sintonía con una señal eléctrica oscilante a la frecuencia de ultrasonidos.

Esto crea ondas de compresión que "rompen" el líquido, dejando tras de sí millones de microscópicos "huecos" o "vacío parcial de burbujas" (cavitación). Las burbujas se colapsan con gran energía; a temperaturas de 10000 K y presiones de 50000 libras por pulgada cuadrada; pero son tan pequeñas que no hacen más que limpiar la superficie y eliminar la suciedad y contaminantes. Cuanto mayor sea la frecuencia, menor es el espacio entre los nodos de la cavitación, lo que permite la limpieza de los más intrincados detalles.

Los transductores son generalmente de material piezoeléctrico (por ejemplo, zirconate titanato de plomo o titanato de bario), y, a veces, magnetoestrictivos (hechos de un material como el níquel o la ferrita).

Los productos químicos frecuentemente utilizados como limpiadores en muchas industrias no son necesarios, o utilizados en concentraciones mucho más bajas, con agitación ultrasónica. Los ultrasonidos se utilizan para la limpieza industrial, en muchos centros médicos y dentales, y en técnicas de los procesos industriales.

Sectores de aplicación

Los limpiadores por ultrasonidos se utilizan en la industria del automóvil, deportiva, impresión, marina, médica, farmacéutica, en galvanoplastia, en unidades de disco componentes y en ingeniería. Los limpiadores también se utilizan para determinar experimentalmente las constantes elásticas de muchos materiales anisotrópicos.

Las ondas ultrasónicas por lo general sólo pueden ser enviadas a través de un material en ángulo recto a la superficie del material (incidencia normal). En el agua el ángulo de incidencia de una onda longitudinal se puede ajustar, induciendo las ondas tanto longitudinal como transversalmente en el material. A continuación, midiendo el tiempo de vida para las dos ondas, las constantes elásticas se puede determinar.

Los materiales adecuados para la limpieza por ultrasonidos son de acero inoxidable y acero dulce, aluminio, cobre, latón y otras aleaciones, madera, plásticos, caucho y tela.

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