Cavitazione degli ultrasuoni

Come funziona la lavatrice a ultrasuoni

Come funziona una macchina di lavaggio a ultrasuoni.

Il principio di funzionamento della pulizia a ultrasuoni è la cavitazione. Si tratta di un fenomeno che si basa sulle interazioni tra pressione, temperatura e tensione di vapore.

La cavitazione come processo fisico.

Come l’ebollizione e la vaporizzazione, anche la cavitazione trasforma un liquido in vapore, ovvero ne cambia lo stato da liquido a gassoso, producendo le consuete bolle, cioè cavità, appunto, che contengono il vapore di compressione e decompressione causata dalla vibrazione ultrasonora.
Nell’ebollizione il fenomeno si verifica a causa dell’aumento di temperatura, che conseguentemente accresce la tensione di vapore fino a superare la pressione del liquido.
Nella cavitazione, per contro, l’effetto è rovesciato: il vapore si forma perché gli ultrasuoni creano delle onde di pressione e depressione che si alternano con una notevole rapidità. Così, si crea un cosiddetto “campo ultrasonico” che fa scendere la pressione del liquido molto velocemente, mentre temperatura e tensione non mutano.
Le bolle di vapore che si formano in questo modo non risalgono in superficie per esplodere, come accade quando l’acqua bolle, ma implodono subito, proprio perché la pressione di vapore è rimasta costante e non è in grado di superare la pressione del liquido.
Se poi si aumenta la temperatura, anche i parametri del rapporto tra tensione e pressione cambiano. In altre parole, se il liquido all’interno della lavatrice a ultrasuoni è più caldo, la cavitazione risulta più facile e il processo di pulizia più rapido ed efficace.

Cavitazione e pulizia.

Il momento della cavitazione utile per la pulizia è quello dell’implosione delle piccole bolle di vapore formate dal cambiamento della pressione. Queste bolle sono caratterizzate da una mobilità considerevole e la loro implosione rilascia una quantità di energia sufficiente a rimuovere lo sporco.

A differenza del lavaggio con un detersivo tradizionale, che sfrutta l’azione dei tensioattivi per pulire un tessuto o qualsiasi superficie, un lavaggio a ultrasuoni si basa sulla forza meccanica di queste bolle d’aria. Il tipo di pulizia che si realizza in questo modo è definito “pulizia per asportazione”.
In sostanza, l’implosione delle bolle applica una certa forza sui residui presenti sugli oggetti da lavare, che vengono così rimossi in maniera efficace. È un principio di funzionamento molto simile a quello di una micro-spazzolatura molto precisa, ossia di una forza meccanica che stacca le particelle mediante sfregamento, nel nostro caso sfregamento d’urto delle vibrazioni e delle espansioni delle bollicine.
L’unica differenza è che non c’è manualità, il processo è completamete automatico, velocissimo, preciso su superfici visibili come su superfici nascoste, rispettoso inoltre delle dimensionalità, degli spigoli vivi e dei materiali maggiormente delicati, i quali, con sistemi a spruzzo o meccanici di altro genere, rischierebbero di criccare o rovinarsi nella maggioranza dei casi.
Il ciclo di lavaggio di una lavatrice digitale ULTRASUONI I.E. è economico e presenta risultati con una qualità non raggiungibili da altri sistemi tradizionali o apparentemente simili e analoghi grazie a una progettazione speciale sia della parte hardware dei gneratori che degli speciali software da noi utilizzati in fabbrica e impressi nei microprocessori della scheda madre di ogni macchina ultrasonora.