Limpieza ultrasónica
La limpieza ultrasónica es un proceso que utiliza ultrasonidos (generalmente de 20 a 40 kHz ) para agitar un líquido. El ultrasonido se puede usar solo con agua, pero el uso de un solvente apropiado para el objeto a limpiar y el tipo de suciedad presente mejora el efecto. La limpieza suele durar entre tres y seis minutos, pero también puede superar los 20 minutos, dependiendo del objeto que se deba limpiar. [1]
Los limpiadores ultrasónicos se utilizan para limpiar muchos tipos diferentes de objetos, incluidas joyas , muestras científicas, lentes y otras piezas ópticas, relojes , instrumentos dentales y quirúrgicos , herramientas , monedas , plumas estilográficas , palos de golf , carretes de pesca , persianas , componentes de armas de fuego , inyectores de combustible para automóviles , instrumentos musicales, discos de gramófono , partes de máquinas industriales y equipos electrónicos. Se utilizan en muchos talleres de joyería, relojeros.«establecimientos, talleres de reparación electrónica [2] y laboratorios científicos.
Los mecanismos de superficie de la limpieza ultrasónica son bien conocidos, con muchos trabajos dedicados a esta ciencia desde que apareció el primer equipo comercial de limpieza ultrasónica en la década de 1950, y comenzó a usarse como electrodomésticos relativamente económicos alrededor de 1970. [3] Se ha utilizado la limpieza ultrasónica industrialmente durante décadas, especialmente para limpiar pequeñas piezas intrincadas y para acelerar los procesos de tratamiento de superficies. [4]
La limpieza ultrasónica utiliza burbujas de cavitación inducidas por ondas de presión (sonido) de alta frecuencia para agitar un líquido. La agitación produce grandes fuerzas sobre los contaminantes que se adhieren a sustratos como metales, plásticos, vidrio, caucho y cerámica. Esta acción también penetra agujeros ciegos , grietas y huecos. La intención es eliminar completamente todos los rastros de contaminación adheridos o incrustados en superficies sólidas. Agua o disolventesse puede utilizar, dependiendo del tipo de contaminación y de la pieza de trabajo. Los contaminantes pueden incluir polvo, suciedad, aceite, pigmentos, óxido, grasa, algas, hongos, bacterias, incrustaciones de cal, compuestos de pulido, agentes fundentes, huellas dactilares, cera de hollín y agentes de liberación de moho, suelo biológico como sangre, etc. La limpieza ultrasónica se puede utilizar para una amplia gama de formas, tamaños y materiales de piezas de trabajo, y es posible que no requiera desmontar la pieza antes de limpiarla. [5]
No se debe permitir que los objetos descansen en la parte inferior del dispositivo durante el proceso de limpieza, ya que eso evitará que se produzca cavitación en la parte del objeto que no está en contacto con el solvente. [2]
En un limpiador ultrasónico, el objeto a limpiar se coloca en una cámara que contiene una solución adecuada (en un disolvente acuoso u orgánico, según la aplicación). En los limpiadores acuosos, a menudo se añaden tensioactivos (p. Ej., Detergente para ropa) para permitir la disolución de compuestos no polares como aceites y grasas. Un transductor generador de ultrasonidointegrado en la cámara o sumergido en el fluido, produce ondas ultrasónicas en el fluido cambiando de tamaño junto con una señal eléctrica que oscila a una frecuencia ultrasónica. Esto crea ondas de compresión en el líquido del tanque que 'desgarran' el líquido, dejando atrás muchos millones de 'vacíos' microscópicos / 'burbujas de vacío parcial' (cavitación). Estas burbujas colapsan con enorme energía; se alcanzan temperaturas y presiones del orden de 5.000 K y 135 MPa; [6] [7] sin embargo, son tan pequeños que no hacen más que limpiar y eliminar la suciedad y los contaminantes de la superficie. Cuanto mayor sea la frecuencia, más pequeños serán los nodos entre los puntos de cavitación, lo que permite la limpieza de detalles más intrincados.
