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LIMPIADOR ULTRASÓNICO CÓMO FUNCIONA ◀︎llll

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Limpiador ultrasónico cómo funciona, en este artículo analizaremos en profundidad los limpiadores ultrasónicos, qué es un limpiador ultrasónico, ventajas de la limpieza ultrasónica, diferentes máquinas de ultrasonidos para limpieza, soluciones de limpiadores ultrasónicos, operación de limpieza ultrasónica

¿Qué es un limpiador ultrasónico?

Un limpiador ultrasónico es un dispositivo de limpieza que utiliza vibraciones mecánicas para producir ondas sonoras en una solución que conducen a implosiones microscópicas de burbujas que crean una acción de fregado similar al vacío que elimina los contaminantes y la suciedad, un proceso conocido como cavitación. La combinación de cavitación, irrigación sónica y detergentes proporciona un sistema de limpieza altamente eficiente para instrumentos y dispositivos delicados, sensibles y de precisión. El efecto es la compresión y la refracción del medio de limpieza a medida que las vibraciones minúsculas se extienden a lo largo a frecuencias ultrasónicas.

La efectividad del proceso depende del diseño del sistema ultrasónico y de su frecuencia y densidad de potencia, que son los principales factores a la hora de comprar un limpiador ultrasónico.

¿Cómo Se Realiza La Limpieza?

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La cavitación es un fenómeno físico que se produce cuando hay presencia de regiones de alta presión fluctuantes que oscilan en períodos cortos. En una máquina de limpieza por ultrasonidos, la presión fluctuante se crea transmitiendo una onda a la solución de limpieza a una frecuencia extremadamente alta. Se forman pequeñas burbujas o huecos, que implosionan instantáneamente. Las implosiones producen ondas de choque pequeñas pero potentes. Estas ondas de choque son invisibles a simple vista, pero a nivel microscópico, eliminan los desechos de la pieza que se está limpiando.

En otros equipos industriales, la cavitación se considera un evento gravemente dañino que puede erosionar fácilmente las piezas metálicas, como los impulsores y las carcasas de las bombas. Es por eso que cuando se utilizan en aplicaciones de limpieza, los parámetros del proceso de limpieza deben controlarse cuidadosamente. La producción de una fuerte cavitación puede dañar la pieza que se está limpiando.

Un limpiador ultrasónico se compone de tres partes principales: generador, transductor y tanque. El generador ultrasónico es el componente principal responsable de recibir energía de la red eléctrica y convertirla en una señal eléctrica. Esta señal eléctrica oscila a la frecuencia de proceso objetivo. La frecuencia de potencia de servicio público estándar es típicamente de 50 o 60 Hz. Por el contrario, la frecuencia de salida del generador es miles de veces mayor, oscilando entre 20 kHz y 80 kHz. Las frecuencias megasónicas, o 100 kHz y superiores, también son posibles con la tecnología actual.

La segunda parte es el transductor ultrasónico que convierte la señal eléctrica en vibraciones mecánicas. Esto se logra a través del efecto piezoeléctrico inverso o el fenómeno magnetoestrictivo. Al aplicar una señal eléctrica, el material piezoeléctrico/magnetoestrictivo cambia sus dimensiones en el orden de 1 a 0,1 micrómetros.

Un transductor magnetistrictivo es una forma de transductor mecánico que funciona con la idea de que los metales ferrosos se expanden y contraen en un campo magnético. La expansión y contracción hace que el recipiente del limpiador ultrasónico resuene y genere ondas ultrasónicas mecánicas en un movimiento elíptico.

Los transductores piezoeléctricos tienen cristales con propiedades eléctricas. Cuando la electricidad pasa a través de los cristales, cambian de forma y producen vibraciones lineales. Los transductores piezoeléctricos se utilizan principalmente en Europa y Asia.

El tipo de transductor es un factor clave para el proceso ultrasónico. Originalmente, los transductores metálicos se usaban para crear vibraciones mecánicas. Producían vibraciones más agresivas y dañaban los instrumentos. Los limpiadores ultrasónicos modernos utilizan transductores de cerámica que son más suaves y más efectivos.

La última parte importante es el tanque limpiador ultrasónico. El tanque se utiliza para contener la solución de limpieza y la pieza. Aquí es también donde se montan los transductores. La mayoría de los tanques están hechos de materiales resistentes a la corrosión, como el acero inoxidable. Algunos, sin embargo, están hechos de otros materiales como plásticos y cerámica. Los tanques varían en tamaño de acuerdo con la cantidad de galones de solvente que pueden contener y están diseñados para durar y son altamente duraderos.

Otros componentes de los limpiadores ultrasónicos incluyen un calentador y una canasta coladora. El calentador se utiliza para controlar la temperatura de la solución de limpieza. En física, la fuerza de la cavitación depende de la presión de vaporización del fluido y, por lo tanto, de la temperatura. El control preciso de la temperatura afectará en gran medida la calidad de la limpieza y el cuidado de la pieza.

La cesta del colador mantiene la pieza en su lugar mientras está sumergida. La mayoría de las configuraciones no permiten que la pieza toque el fondo o los lados del tanque, ya que puede afectar la calidad de las vibraciones que se envían a la solución de limpieza.

Ventajas de los limpiadores ultrasónicos

Los limpiadores ultrasónicos se han aceptado gradualmente como un método de limpieza alternativo en una amplia gama de industrias. Sus aplicaciones típicas incluyen medicina, odontología, electrónica, plásticos, procesamiento de metales y fabricación de piezas de máquinas. A continuación se presentan varios beneficios del uso de máquinas de limpieza por ultrasonidos.

Muy adecuado para piezas delicadas: A diferencia de los métodos de limpieza tradicionales, como el cepillado, el pulido, el fregado, la limpieza por chorro de agua o pulverización, la limpieza por aire comprimido y la limpieza química, la limpieza ultrasónica no daña la pieza que se limpia. Aparte de la suciedad y los desechos, las herramientas mecánicas y químicas pueden eliminar parte del material de la superficie de la pieza que se está limpiando.

Esto puede causar defectos superficiales desagradables, arañazos, corrosión y decoloración. Esto hace que los limpiadores ultrasónicos sean muy adecuados para limpiar artículos delicados y sensibles, como joyas, equipos dentales y quirúrgicos, microelectrónica y piezas de máquinas intrincadas.

Limpieza precisa y uniforme: El limpiador ultrasónico funciona aplicando vibraciones en todo el medio de limpieza. Por lo tanto, todas las superficies mojadas se limpian a la misma velocidad. Esto ayuda a evitar la limpieza excesiva de una región específica que eventualmente puede causar daños a la pieza. Además, al humedecer adecuadamente la pieza, incluso los lugares difíciles de alcanzar, como grietas y cavidades, se alcanzan y limpian a fondo.

Limpieza más rápida y completa: Los limpiadores ultrasónicos son rápidos y efectivos. El tiempo habitual de limpieza es de solo 10 a 15 minutos, incluso para las piezas más delicadas. La limpieza solo toma un ciclo. Por lo general, no se necesitan más ciclos para aumentar la eficacia de la limpieza. Su velocidad también se atribuye a configuraciones de múltiples tanques donde se pueden limpiar múltiples partes al mismo tiempo. Las piezas se sumergen en varios tanques que comprenden solo una unidad de limpiador ultrasónico.

Capaz de eliminar la mayoría de los contaminantes: Los ultrasonidos no se limitan a eliminar la suciedad, sino también otros materiales no deseados. Ejemplos de estos son depósitos minerales, óxido, aceite y grasa, material carbonizado, residuos plásticos y elásticos, pigmentos, mohos y proteínas. Esto hace que los limpiadores ultrasónicos sean una pieza de equipo de limpieza versátil. La eliminación de diversos residuos se logra fácilmente cambiando los parámetros de la máquina y utilizando la solución de limpieza adecuada.

Eficiencia energética relativamente alta: En comparación con otros métodos de limpieza mecánica, un proceso de limpieza por ultrasonidos requiere menos energía. Otros métodos utilizan motores, bombas y compresores, que consumen mucha energía y convierten solo una pequeña cantidad en una acción de limpieza real. La limpieza ultrasónica, por otro lado, puede convertir fácilmente la energía eléctrica en vibraciones. El generador ultrasónico tiene una eficiencia del 95%, mientras que el transductor tiene del 65% al 70%. La eficiencia general de los limpiadores ultrasónicos, particularmente los tipos piezoeléctricos, puede alcanzar alrededor del 70% o más.

Ocupa un espacio mínimo: Los limpiadores ultrasónicos son compactos y ahorran espacio. Solo necesita que el tanque contenga el baño de limpieza y la pieza. No se necesitan otros equipos y accesorios. En algunas configuraciones, se usa otro tanque para enjuagar la solución. Esto es completamente diferente de otros métodos de limpieza, como la limpieza química, que utiliza múltiples baños químicos o pulverización de agua, y la limpieza por aire comprimido, que utiliza bombas y compresores para presurizar su medio de limpieza.

Fácil de operar

Los controles de los limpiadores ultrasónicos son en su mayoría digitales, y algunos incluso son automáticos. La mayoría de las máquinas de sobremesa solo requieren una entrada de tiempo de limpieza por parte del usuario. Los limpiadores ultrasónicos industriales y de fabricación pueden modificar parámetros como la temperatura, la densidad de potencia, la amplitud de onda y la frecuencia.

Después de configurar los parámetros de operación, el operador solo necesita sumergir la pieza en el tanque y dejar que la máquina haga su trabajo. El enjuague generalmente se realiza después. Este proceso sencillo contrasta con otros métodos que necesitan un operador durante todo el proceso de limpieza.

Diferentes Máquinas de Limpieza por Ultrasonidos

Hay diferentes tipos de limpiadores ultrasónicos disponibles en el mercado. En su mayoría, difieren según el tipo de pieza o material para el que están diseñados para limpiar. Cada uno está ajustado para una aplicación específica.

  • Limpiadores Ultrasónicos Médicos y Dentales
  • Limpiadores Ultrasónicos de Joyería
  • Limpiadores Ultrasónicos de Pistola
  • Limpiador Ultrasónico de la Electrónica
  • Limpiadores Ultrasónicos Industriales
  • Limpieza De Piezas Médicas Durante La Fabricación
  • Limpiadores Ultrasónicos de Moldes
  • Limpiadores Ultrasónicos Sumergibles
Soluciones de Limpieza por Ultrasonidos

La calidad de la limpieza depende no solo de la potencia y precisión de la máquina ultrasónica, sino también del tipo de solución de limpieza utilizada. El uso de agua sola no ayudará con el proceso de limpieza. Es importante que las soluciones de limpieza:

  • No ataque el material que se está limpiando
  • No hacer espuma en exceso
  • Puede facilitar fácilmente la cavitación
  • Puede mojar eficazmente todas las superficies sumergidas
  • Enjuague fácilmente

Las soluciones de limpieza por ultrasonidos se componen típicamente de detergentes alcalinos, tensioactivos, ácidos y enzimas, que se diluyen en agua desionizada. La composición de la solución de limpieza depende del tipo de residuo o contaminante a eliminar.

Operación de limpieza ultrasónica

La limpieza ultrasónica es un proceso muy simple que implica principalmente preparar el baño de limpieza y la máquina. El proceso de lavado real se realiza sin mucha intervención del operador. También se pueden realizar procesos adicionales después del lavado. A continuación se muestra el procedimiento general para realizar la limpieza ultrasónica.

Conclusiones

Un limpiador ultrasónico es un tipo de limpiador sónico o máquina de limpieza sónica que utiliza cavitación para eliminar material no deseado. El término ultrasónico indica que la cavitación se induce a partir de ondas de presión que oscilan a frecuencias extremadamente altas (por encima de 20 kHz).

Los limpiadores ultrasónicos se utilizan para su operación apacible y exacta, alto índice de limpieza, flexibilidad, eficacia, y simplicidad.

Un limpiador ultrasónico se compone de un generador, un transductor y un tanque. Los componentes secundarios pueden incluir una cesta de colador y elementos de calentamiento.

Otro aspecto importante de la limpieza ultrasónica es la solución de limpieza. La formulación de la solución limpiadora depende del contaminante a eliminar.

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