Parametri di processo
L'applicazione effettiva di un processo di pulizia ad ultrasuoni richiede la considerazione di diversi parametri. Mentre tempo, temperatura e chimica rimangono importanti come nelle altre tecnologie di lavaggio, ci sono altri fattori che devono essere considerati per massimizzare l'efficacia del processo. Specialmente importanti sono quelle variabili che riguardano l'intensita' della cavitazione ultrasonica nel liquido.
Massimizzazione di cavitazione
La massimizzazione di cavitazione del liquido di lavaggio è ovviamente molto importante per il successo del processo di pulizia ultrasonica. Molte variabili influenzano l'intensità' di cavitazione.
Temperatura è il singolo parametro più importante da essere considerato nella massimizzazione dell'intensità' di cavitazione. Questo perché tante proprietà dei liquidi che influenzano l'intensità' di cavitazione, sono relativi alla temperatura. I cambiamenti della temperatura risultano in cambiamenti di viscosità, la solubilità del gas nel liquido, la percentuale diffusione dei gas dissolti nel liquido, e la pressione del vapore, ogni uno influenza l'intensità' di cavitazione. Nell'acqua pura, l'effetto di cavitazione è massimizzato a circa 160° F.
La viscosità del liquido deve essere minimizzata per il massimo effetto di cavitazione. I liquidi viscosi sono lenti e non rispondono abbastanza velocemente per formare bolle di cavitazione e un'implosione violenta. La viscosità della maggior parte dei liquidi è ridotta quando la temperatura aumenta.
Per la maggior parte delle cavitazioni effettive, il liquido di pulizia deve contenere la minor quantità possibile di gas dissolto. Il gas dissolto nel liquido è rilasciato durante le fase di crescita della bolla di cavitazione e ostacola la sua violenta implosione che è necessaria per l'effetto ultrasonico desiderato. L'ammontare del gas dissolto nel liquido è ridotta quando la temperatura del liquido è aumentata.
La diffusione percentuale dei gas dissolti nel liquido è aumentata alle alte temperature. Questo significa che il liquido alle più alte temperature rilascia gas dissolti più prontamente che quelli alle più basse temperature, il che aiuta a minimizzare l'ammontare dei gas dissolti nel liquido.
Un moderato aumento della temperatura del liquido lo porta più vicino alla sua pressione di vapore, cio' significa che la cavitazione vaporosa è più facilmente raggiunta. La cavitazione vaporosa, in cui le bolle di cavitazione sono riempite di il vapore del liquido di cavitazione, è la forma più reale di cavitazione. Quando la temperatura di ebollizione è vicina, comunque, l'intensità' di cavitazione è ridotta quando il liquido comincia a bollire nei luoghi di cavitazione.
L'intensità' di cavitazione è direttamente collegata al potere ultrasonico ai livelli di potere generalmente usati nei sistemi di lavaggio ultrasonici. Quando il potere aumenta sostanzialmente oltre la soglia di cavitazione, l'intensità' di cavitazione si livella e può essere solo aumentata ulteriormente attraverso l'uso di tecniche di messa a fuoco.
L'intensità' di cavitazione è inversamente collegata alla frequenza ultrasonica. Quando la frequenza ultrasonica aumenta, l'intensità' di cavitazione viene ridotta a causa della taglia più piccola delle bolle di cavitazione e la loro risultante implosone meno violenta. La riduzione dell'effetto di cavitazione alle frequenze più alte può essere superato dall'aumento del potere ultrasonico.