Vários efeitos da propagação da máquina de solda ultrassônica

Quando a onda ultrassônica se propaga no meio, devido à interação entre a onda ultrassônica e o meio, o meio sofre alterações físicas e químicas, resultando em uma série de efeitos ultrassônicos mecânicos, térmicos, eletromagnéticos e químicos, incluindo os seguintes 4 efeitos :

efeito mecânico

A ação mecânica do ultrassom pode promover a emulsificação de líquidos, a liquefação de géis e a dispersão de sólidos. Quando uma onda estacionária é formada em um meio fluido ultrassônico, as minúsculas partículas suspensas no fluido se condensam no nó devido à ação da força mecânica, formando um acúmulo periódico no espaço. Polarização elétrica induzida e magnetização induzida devido à ação mecânica das ondas ultrassônicas ao se propagar em materiais piezoelétricos e magnetostritivos (ver Física Dielétrica e Magnetostrição).

Cavitação

When the ultrasonic wave acts on the liquid, it can produce a large number of small bubbles. One reason is that there is local tensile stress in the liquid to form a negative pressure. The reduction of the pressure makes the gas originally dissolved in the liquid supersaturated, and escapes from the liquid as small bubbles. Another reason is that the strong tensile stress "rips" the liquid apart into a cavity called cavitation. Inside the cavity is a liquid-vapor or another gas dissolved in a liquid, possibly even a vacuum. The small bubbles formed by cavitation will continuously move, grow or burst suddenly with the vibration of the surrounding medium. When it bursts, the surrounding liquid suddenly rushes into the bubble to generate high temperature, high pressure, and shock wave. The internal friction accompanied by cavitation can form an electric charge, and the phenomenon of luminescence is generated in the bubble due to the discharge. Most of the techniques for sonication in liquids are related to cavitation.

  Thermal effect

Devido à alta frequência e alta energia das ondas ultrassônicas, pode produzir efeitos térmicos significativos quando absorvido pelo meio.

efeito químico

A ação do ultrassom pode induzir ou acelerar certas reações químicas. Por exemplo, água destilada pura é sonicada para produzir peróxido de hidrogênio; nitrogênio-água dissolvida é sonicada para produzir ácido nitroso; soluções aquosas de corantes mudarão de cor ou desaparecerão após a sonicação. A ocorrência desses fenômenos é sempre acompanhada de cavitação. O ultrassom também acelera os processos de hidrólise, decomposição e polimerização de muitos produtos químicos. O ultrassom também tem efeitos significativos nos processos fotoquímicos e eletroquímicos. Após o tratamento ultrassônico de soluções aquosas de vários aminoácidos e outras substâncias orgânicas, as bandas espectrais de absorção características desapareceram e mostraram absorção geral uniforme, o que indicou que a estrutura molecular foi alterada por cavitação.