Nguyên lý hoạt động của máy rửa siêu âm dựa trên hiện tượng cavitation (sự hình thành và vỡ bọt khí) do sóng siêu âm tạo ra trong dung dịch. Dưới đây là một giải thích chi tiết về nguyên lý hoạt động:

1. Phát sóng siêu âm

Khi máy rửa siêu âm được bật, các transducer (mạch biến năng) sẽ chuyển đổi năng lượng điện thành sóng siêu âm có tần số rất cao (thường từ 20 kHz đến 40 kHz). Sóng siêu âm này lan tỏa trong dung dịch chứa trong bể rửa.

2. Tạo ra hiện tượng cavitation

Sóng siêu âm tạo ra các dao động mạnh mẽ trong dung dịch. Những dao động này khiến các phân tử dung dịch di chuyển nhanh chóng, tạo ra các vùng áp suất thấp và cao liên tục trong dung dịch. Khi áp suất giảm xuống dưới mức nhất định, các bọt khí siêu nhỏ sẽ hình thành. Những bọt khí này sau đó nổ tung khi áp suất tăng trở lại, tạo ra sóng xung kích mạnh.

3. Hiện tượng cavitation

Khi bọt khí nổ vỡ (vỡ tại áp suất cao), sẽ sinh ra các lực xung kích mạnh. Lực này tác động lên các bề mặt của vật thể cần làm sạch, giúp tẩy sạch các bụi bẩn, dầu mỡ, chất bẩn, hay lớp oxit bám trên bề mặt vật phẩm.

• Hiệu quả tẩy rửa: Lực tác động này làm các tạp chất, vi khuẩn và bụi bẩn tách khỏi bề mặt vật thể mà không gây hư hỏng hay mài mòn bề mặt (trong trường hợp vật liệu có độ bền cao). Các vết bẩn bị phân tán và cuốn trôi khỏi vật thể, làm cho chúng sạch sẽ mà không cần dùng sức cơ học mạnh mẽ.

• 4. Kết hợp nhiệt và dung dịch tẩy rửa

  Nhiệt độ và dung dịch tẩy rửa có thể tăng hiệu quả của quá trình làm sạch:

• Nhiệt độ: Việc gia nhiệt dung dịch sẽ giúp tăng tốc độ các phản ứng hóa học trong quá trình làm sạch, đặc biệt đối với các chất bẩn như dầu mỡ hay các tạp chất khó tẩy rửa.
• Dung dịch tẩy rửa: Một số máy rửa siêu âm có thể sử dụng dung dịch chuyên dụng (chất tẩy rửa) để hỗ trợ quá trình làm sạch, giúp phá vỡ các liên kết giữa các chất bẩn và bề mặt vật thể.

• 5. Lọc và tái sử dụng dung dịch

  Một số máy rửa siêu âm có hệ thống lọc để loại bỏ các chất bẩn đã bị tách ra khỏi vật thể. Điều này giúp duy trì hiệu quả của dung dịch rửa trong thời gian dài và đảm bảo quá trình làm sạch không bị gián đoạn.

  Tóm lại, quá trình rửa siêu âm diễn ra qua các bước chính:

• Sóng siêu âm được phát ra từ transducer vào dung dịch.
• Sóng siêu âm gây dao động trong dung dịch, tạo ra các bọt khí siêu nhỏ.
• Bọt khí vỡ ra tạo ra sóng xung kích mạnh mẽ, làm tách các tạp chất khỏi bề mặt vật thể.
• Nước hoặc dung dịch tẩy rửa cuốn trôi các chất bẩn, làm sạch vật thể.

• Máy rửa siêu âm có thể làm sạch các vật dụng rất nhỏ, phức tạp như linh kiện điện tử, dụng cụ y tế, đồ trang sức, và các bộ phận máy móc mà không làm hư hại đến vật liệu.