El ultrasonido es una onda sonora con una frecuencia superior a 20.000 Hz. Tiene buena direccionalidad, fuerte poder de penetración y es fácil de concentrar. Puede viajar largas distancias en el agua y se utiliza para medir distancias, medir la velocidad, limpiar, soldar, triturar piedras, esterilizar y desinfectar. Tiene muchas aplicaciones en medicina, ejército, industria y agricultura. El ultrasonido recibe su nombre por su límite de frecuencia inferior, que es aproximadamente igual al límite superior de la audición humana.
Cuando la presión o intensidad del sonido se reduce a un cierto nivel, la burbuja se expandirá rápidamente y luego colapsará repentinamente. Durante este proceso, en el instante en que la burbuja colapsa, se genera una onda de choque que crea una presión de 10¹²-10¹³ Pa y una temperatura localizada alrededor de la burbuja. Esta enorme presión generada por la cavitación ultrasónica puede descomponer la suciedad insoluble y hacer que se desintegre en la solución. La cavitación de tipo vapor impacta directa y repetidamente la suciedad.
Por un lado, altera la adherencia entre la suciedad y la superficie de la pieza a limpiar; por otro lado, provoca daños por fatiga en la capa de suciedad, provocando su desprendimiento. La vibración de las burbujas de gas frota la superficie sólida; Una vez que la capa de suciedad tiene un espacio, las burbujas inmediatamente "perforan" y vibran, lo que hace que la capa de suciedad se caiga. Debido a la cavitación, los dos líquidos se dispersan y emulsionan rápidamente en la interfaz. Cuando las partículas sólidas se recubren con aceite y se adhieren a la superficie de la pieza que se está limpiando, el aceite se emulsiona y las partículas sólidas se desprenden por sí solas. Cuando el ultrasonido se propaga en el fluido de limpieza, genera una presión sonora positiva y negativa alterna, formando un chorro que impacta la pieza que se está limpiando. Al mismo tiempo, debido a efectos no lineales, genera flujo acústico y micro-flujo acústico, mientras que la cavitación ultrasónica en la interfaz sólido-líquido produce micro-corrientes en micro-velocidad. Todos estos efectos pueden descomponer la suciedad, eliminar o debilitar las capas límite de suciedad, aumentar la agitación y la difusión, acelerar la disolución de la suciedad soluble y mejorar el efecto limpiador de los agentes químicos de limpieza. Por lo tanto, es evidente que allí donde pueda penetrar líquido y exista un campo sonoro, se produce un efecto de limpieza. Esta tecnología es especialmente adecuada para la limpieza de piezas con formas superficiales muy complejas. Especialmente, el uso de esta tecnología puede reducir la cantidad de disolventes químicos utilizados, reduciendo así significativamente la contaminación ambiental.
La segunda onda ultrasónica se propaga a través del líquido, haciendo que el líquido y el tanque de limpieza vibren juntos a la frecuencia ultrasónica. Cada vibración, incluyendo la del líquido y la del tanque, tiene su propia frecuencia natural, que es la frecuencia de la onda sonora, de ahí el zumbido.
Además, durante la limpieza por ultrasonidos, las burbujas visibles a simple vista no son burbujas de núcleos de vacío, sino burbujas de aire. Estas burbujas de aire inhiben la cavitación, lo que reduce la eficiencia de la limpieza. Sólo cuando las burbujas de aire en el líquido se eliminan por completo pueden las burbujas de cavitación de los núcleos de vacío alcanzar su efecto óptimo.
