La frequenza del generatore ad ultrasuoni è importante in quanto determina il tipo di potenza e la frequenza delle onde ultrasoniche che impattano sullo sporco da eliminare sulla superficie dei pezzi meccanici.
Nei moderni generatori digitali parleremo piu di gruppo di frequenze, perchè i generatori ultrasuoni di nostra produzione emettono un range intelligente in una banda estesa di pulsazioni, ma usiamo il termine frequenza per semplificare.
La frequenza dunque è frequenza di onde e vibrazioni che attaccano e distaccano lo sporco, scomponendolo fisicamente e, a livello idraulico, variano la dimensione della bolle all’interno del liquido detergente sottoposto all’azione degli ultrasuoni. In genere maggiore è la frequenza del generatore (45 KHz) e minore è la dimensione della bollicina e maggiore è il loro numero prodotto, al contrario, minore è la frequenza (25 KHz) e maggiore sarà la dimensione della bollicina e minore il loro numero.
Detto fenomeno è parte integrante del primo effetto che è l’urto delle onde ultra acustiche tipiche degli ultrasuoni, e si chiama cavitazione degli ultrasuoni. Chiaro che per la vibrazione sonica una forma d’onda piu bassa è piu “energetica” ma meno uniforme e che, per la cavitazione degli ultrasuoni, una bollicina più grande essendo stata generata da un’energia a bassa frequenza, avrà anche una maggiore energia d’urto, mentre una bollicina più piccola essendo stata generata con una quantità di energia piu ramificata e distribuita, avrà di conseguenza un’energia specifica su centimetro quadro con un urto inferiore.
Questo in un sistema analogico digitale, perfettamente statico, avente circuito elettronico squilibrato e parità di emissione di energia nel sistema acquoso di pulizia mediante ultrasuoni. D’altra parte le frequenze alte permettono di generare nell’unità di tempo molte più microvibrazioni e più bollicine, permettendo una migliore distribuzione della onde d’urto come della cavitazione per unità di superficie ed un effetto di lavaggio più “morbido” dell’onda creata dagli ultrasuoni, il loro numero è praticamente doppio rispetto a quelle generate dai sistemi a 25 Khz. Pertanto, i sistemi a 45 Khz generano nell’unità di tempo molte più vibrazioni e bollicine di cavitazione e soprattutto di dimensioni minori, permettendo di raggiungere punti anche molto piccoli per unità di superficie ma, nello stesso tempo, avranno necessità di maggiore potenza, un generatore molto piu potente per pareggiare l’effetto disincrostante e sgrassante tipico di apparecchi ad ultrasuoni che generano frequenze basse, intorno ai 18, 20, 22 e 25 KHZ. L’impianto ad ultrasuoni è utilizzato con detergenti acquosi, in sostituzione dei solventi per la pulizia dei manufatti in immersione nelle vasche di lavaggio.
La sostituzione è conveniente perchè i detergenti acquosi asportano anche il polverino e le sostanze inorganiche oltre alle sostanze grasse. Inoltre ULTRASUONI I.E. formula una serie di detergenti, protettivi, sgrassanti e decapanti che sono attentamente elaborati per le macchine di lavaggio con trasduttori di ultrasuoni sia piezoelettrici che magnetostrittivi, prodotti testati per essere ecologicamente sicuri e facilmente biodegradabili, quindi della massima sicurezza ed economicità.
Gli ultrasuoni sono indicati per la pulizia di precisione di manufatti meccanici vari e di parti di lavorate e stampate di alta precisione, e sono vantaggiosi anche quando ci sia la presenza di cavità particolarmente critiche come: canali lunghi e stretti, fori filettati, tubicini capillari e cavità difficilmente raggiungibili con altri sistemi di pulizia. Le nostre macchine sono adatte a pulire perfettamente una vasta serie di componenti, parti, pezzi e stampi in ogni genere di materiale, riuscendo ad asportare residui di olio, grasso come anche contaminanti molto pesante quali le calamine, le cabonizzazioni, la ruggine, il calcare, le colle, croste e bave metalliche, vernici e coloranti a base solvente.
I manufatti vengono posizionati in cestelli o su telai e portati in immersione nei vari stadi di trattamento che possono essere la vasca di lavaggio a ultrasuoni, il risciacquo demineralizzato, il risciacquo movimentato, la spruzzatura, la fase di protezione dewatering e il forno di asciugatura con ventilazione aria calda filtrata.
Nel lavaggio ad immersione con ultrasuoni si sommano altre le due azioni pulenti: l’azione chimica sgrassante del detergente e quella termica del riscaldamento del liquido, oltre a quella meccanica vibrazionale dell’onda ultrasonora. Tale trattamento si rivela molto efficace nel caso di contaminanti particolarmente tenaci quali residui da lucidatura, lappatura, croste e parti metalliche ed elettroniche (schede e componenti elettrici, motori, pompe, pistoni, ruote dentate, cilindri e rulli) che sono da manutenzionare una tantum.
Per migliorare l’azione pulente su manufatti posizionati in massa nei cesti, viene talvolta aggiunta la rotazione dei cestelli immersi nei bagni di lavaggio ad ultrasuoni in modo di esporre a ruota ogni pezzo all’azione intensiva della zona di emissione diretta degli ultrasuoni (i trasduttori di ultrasuoni).
La pratica del rotoburatto a ultrasuoni deve essere a lenta rotazione e viene sconsigliata per la maggioranza dei lavaggi critici di componenti di elevata precisione quali parti di valvole ed elettrovalvole, superfici a specchio, stampi per alluminio e plastica, cilindri di precisione, micropezzi torniti e fresati al micron.
La rotazione è quindi destinata a pezzi semigrezzi e semilavorati che urtandonsi non riportano problemi alle fasi successive e alla finitura meccanica di sbavatura, tornitura, lucidatura e lappatura automatica.
