超音波は、20,000 Hz より高い周波数の音波です。方向性が良く、貫通力が強く、集中しやすいです。水中で長距離を移動することができ、測距、速度測定、洗浄、溶接、石の破砕、滅菌、消毒などに使用されます。医療、軍事、工業、農業などに多くの用途があります。超音波は、人間の聴覚の上限にほぼ等しい周波数の下限にちなんで名付けられました。
音圧または強度が一定のレベルまで低下すると、気泡は急速に膨張し、その後突然崩壊します。このプロセス中、気泡が崩壊する瞬間に衝撃波が発生し、10¹²-10¹³ Paの圧力と気泡の周囲の局所的な温度が生じます。超音波キャビテーションによって発生するこの巨大な圧力は、不溶性の汚れを分解し、溶液中で分解させます。蒸気型キャビテーションが汚れに直接、繰り返し衝撃を与えます。
一方で、汚れと洗浄される部品の表面との接着を破壊します。一方で、汚れ層に疲労損傷を与え、汚れ層の剥離を引き起こします。気泡の振動が固体表面をこすります。汚れの層に隙間ができると、泡がすぐに「ドリルイン」して振動し、汚れの層が剥がれ落ちます。キャビテーションにより、2 つの液体は界面で急速に分散し、乳化します。油で覆われた固体粒子が洗浄部品の表面に付着すると、油が乳化して固体粒子が自然に剥離します。超音波が洗浄液内を伝播すると、正と負の音圧が交互に発生し、洗浄対象の部品に影響を与えるジェットを形成します。同時に、非線形効果により、音響流と微小音響流が生成され、固体{6}}界面での超音波キャビテーションが高速のマイクロジェット流を生成します。-これらの効果はすべて、汚れを分解し、汚れの境界層を除去または弱め、撹拌と拡散を促進し、可溶性汚れの溶解を促進し、化学洗浄剤の洗浄効果を高めることができます。したがって、液体が浸透でき、音場が存在する場所であればどこでも洗浄効果があることは明らかです。この技術は、非常に複雑な表面形状を持つ部品の洗浄に特に適しています。特に、この技術を利用することで化学溶剤の使用量を削減することができ、環境汚染を大幅に軽減することができます。
2 番目の超音波は液体中を伝播し、液体と洗浄タンクが超音波周波数で振動します。液体やタンクを含む各振動には独自の固有振動数 (音波周波数) があり、そのためブーンという音が発生します。
なお、超音波洗浄時に肉眼で見える泡は真空核泡ではなく気泡です。この気泡はキャビテーションを阻害し、洗浄効率を低下させます。液体中の気泡が完全に除去されて初めて、キャビテーションの真空核泡が最適な効果を発揮することができます。
