Diversos efectes de la propagació de la màquina de soldadura ultrasònica

Quan l'ona ultrasònica es propaga en el medi, a causa de la interacció entre l'ona ultrasònica i el medi, el medi experimenta canvis físics i químics, el que resulta en una sèrie d'efectes mecànics, tèrmics, electromagnètics i químics ultrasònics, incloent els següents 4 efectes:

efecte mecànic

L'acció mecànica de l'ultrasò pot promoure l'emulsió de líquids, la liqüefacció de gels i la dispersió de sòlids. Quan es forma una ona estament en un medi de fluid ultrasònic, les partícules diminutes suspeses en el fluid es condensen al node a causa de l'acció de la força mecànica, formant una acumulació periòdica a l'espai. Polarització elèctrica induïda i magnetització induïda a causa de l'acció mecànica de les ones ultrasòniques quan es propaga en materials piezoelèctrics i magnetostrictius (vegeu Física Dielèctrica i Magnetostricció).

Cavitació

Quan l'ona ultrasònica actua sobre el líquid, pot produir un gran nombre de petites bombolles. Una de les raons és que hi ha estrès local de tracció en el líquid per formar una pressió negativa. La reducció de la pressió fa que el gas es dissolgui originalment en el líquid sobresaturat, i s'escapi del líquid en forma de petites bombolles. Una altra raó és que el fort estrès de tracció "esquinça" el líquid en una cavitat anomenada cavitació. A l'interior de la cavitat hi ha un vapor líquid o un altre gas dissolt en un líquid, possiblement fins i tot un buit. Les petites bombolles formades per cavitació es mouen, creixen o esclaten contínuament amb la vibració del medi circumdant. Quan esclata, el líquid circumdant de sobte es precipita a la bombolla per generar alta temperatura, alta pressió i ona de xoc. La fricció interna acompanyada de cavitació pot formar una càrrega elèctrica, i el fenomen de la luminescència es genera a la bombolla a causa de la descàrrega. La majoria de les tècniques de sonicació en líquids estan relacionades amb la cavitació.

Efecte tèrmic

A causa de l'alta freqüència i l'alta energia de les ones ultrasòniques, pot produir efectes tèrmics significatius quan és absorbit pel medi.

efecte químic

L'acció de l'ultrasò pot induir o accelerar certes reaccions químiques. Per exemple, l'aigua destil·lada pura es sonica per produir peròxid d'hidrogen; L'aigua dissolta per nitrogen es sonica per produir àcid nitrós; solucions aquoses de tints canviaran de color o s'esvairan després de la sonicació. L'aparició d'aquests fenòmens sempre va acompanyada de cavitació. L'ultrasò també accelera els processos d'hidròlisi, descomposició i polimerització de molts productes químics. L'ultrasò també té efectes significatius en els processos fotoquímics i electroquímics. Després del tractament ultrasònic de solucions aquoses de diversos aminoàcids i altres substàncies orgàniques, les bandes espectrals d'absorció característiques van desaparèixer i van mostrar una absorció general uniforme, que indicava que l'estructura molecular va ser canviada per cavitació.