Diversi effetti della propagazione della saldatrice ad ultrasuoni

Quando l'onda ultrasonica si propaga nel mezzo, a causa dell'interazione tra l'onda ultrasonica e il mezzo, il mezzo subisce cambiamenti fisici e chimici, determinando una serie di effetti ultrasonici meccanici, termici, elettromagnetici e chimici, inclusi i seguenti 4 effetti :

effetto meccanico

L'azione meccanica degli ultrasuoni può favorire l'emulsionamento dei liquidi, la liquefazione dei gel e la dispersione dei solidi. Quando un'onda stazionaria si forma in un mezzo fluido ultrasonico, le minuscole particelle sospese nel fluido condensano nel nodo a causa dell'azione della forza meccanica, formando un accumulo periodico nello spazio. Polarizzazione elettrica indotta e magnetizzazione indotta dovute all'azione meccanica delle onde ultrasoniche durante la propagazione in materiali piezoelettrici e magnetostrittivi (vedi Fisica dielettrica e magnetostrizione).

Cavitazione

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

A causa dell'alta frequenza e dell'elevata energia delle onde ultrasoniche, può produrre effetti termici significativi quando viene assorbito dal mezzo.

effetto chimico

L'azione degli ultrasuoni può indurre o accelerare alcune reazioni chimiche. Ad esempio, l'acqua distillata pura viene sonicata per produrre perossido di idrogeno; l'azoto{0}}l'acqua disciolta viene sonicata per produrre acido nitroso; le soluzioni acquose di coloranti cambieranno colore o sbiadiranno dopo la sonicazione. Il verificarsi di questi fenomeni è sempre accompagnato da cavitazione. Gli ultrasuoni accelerano anche i processi di idrolisi, decomposizione e polimerizzazione di molte sostanze chimiche. Gli ultrasuoni hanno anche effetti significativi sui processi fotochimici ed elettrochimici. Dopo il trattamento ad ultrasuoni di soluzioni acquose di vari amminoacidi e altre sostanze organiche, le caratteristiche bande spettrali di assorbimento sono scomparse e hanno mostrato un assorbimento generale uniforme, il che indicava che la struttura molecolare era cambiata dalla cavitazione.