Erosione da cavitazione

Erosione dovuta alla cavitazione nei bagni a ultrasuoni #

Cavitazione
I sistemi di oscillazione a ultrasuoni collegati alla vasca oscillante di un bagno a ultrasuoni convertono l'energia elettrica ad alta frequenza in oscillazioni meccaniche e fanno oscillare il liquido del bagno a una frequenza specifica (nell'intervallo da 20 a 50 kHz). Questo crea zone di pressione negativa nel liquido, in cui si formano piccole bolle di vuoto, che implodono di nuovo. Questo processo si chiama cavitazione.

Erosione dovuta alla cavitazione
In linea di principio, la cavitazione attacca tutti i materiali. All'interfaccia - solido/liquido - le bolle di cavitazione attaccano la superficie nei punti deboli del solido (ad esempio, i confini dei grani della struttura cristallina del metallo). Questo fenomeno è noto come erosione da cavitazione e varia in intensità a seconda del materiale.

Le parti esposte agli ultrasuoni sono soggette all'influenza della cavitazione durante il breve tempo di sonicazione. In questo modo si ottiene l'effetto positivo desiderato senza attaccare la superficie del materiale da sonicare. La superficie del serbatoio oscillante (soprattutto la superficie che emette il suono), invece, è esposta alla cavitazione per un lungo periodo di tempo. L'erosione da cavitazione può diventare visibile dopo poche ore di funzionamento.

Per evitare una rapida usura del serbatoio oscillante, BANDELIN utilizza l'acciaio inox per la produzione dei suoi serbatoi oscillanti ad ultrasuoni. È stato dimostrato che questo acciaio ha le proprietà più favorevoli contro l'attacco della cavitazione. L'acciaio inox è un acciaio legato con almeno 12 cromo % e altri additivi metallici come nichel, molibdeno, ecc. La lega di cromo protegge dall'attacco prematuro della cavitazione e aumenta in modo significativo la durata delle superfici che emettono il suono.

Altri fattori che influenzano l'erosione da cavitazione sulle superfici del serbatoio oscillante sono

- Proprietà del liquido utilizzato

- Fluido da bagno aggressivo (ad esempio soluzioni saline, alcuni acidi e alcali in concentrazioni variabili)

- Acqua totalmente demineralizzata (acqua demineralizzata) senza additivi

- Concentrazione del preparato (osservare il dosaggio prescritto dal produttore!)

- Temperatura e contenuto di gas del liquido

- Contaminazione causata da schegge di metallo, granelli di sabbia, abrasivi o polvere di metallo o da sostanze chimiche come oli, grassi, ecc.

- Impurità aggressive, come acidi, sali e ioni cloruro.

- Prodotti chimici che contengono o rilasciano ioni cloruro (alcuni disinfettanti, detergenti per la casa e detersivi per piatti)

- Metodo di rinforzo del suono 
Utilizzi gli accessori appropriati per l'applicazione, evitando il contatto diretto con la base del vassoio.

Letteratura:
/1/ Prof. Dr. R. Pohlmann et al: Sui processi di cavitazione ultrasonica sulle superfici solide. 
Rapporti di ricerca dello Stato della Renania Settentrionale-Vestfalia n. 1444, (1965).
/2/ Pulizia a ultrasuoni. Galvanotechnik, Saulgau 69 (1978)10, pag. 921.

Tutte le informazioni si basano sullo stato attuale delle nostre conoscenze, ma non costituiscono una garanzia delle proprietà del prodotto e non stabiliscono un rapporto giuridico contrattuale.