מכונת ניקוי קולי
שידור גלי הקול מתפשט לאורך לפי העקומה הסינוסואידלית, כלומר שכבה אחת חזקה והשנייה חלשה, ומועברת ברצף. כאשר אות גל קול חלש פועל על הנוזל, הוא ייצור לחץ שלילי מסוים על הנוזל, ויגרום ליצירת בועות זעירות רבות בנוזל. , וכאשר אות אקוסטי חזק פועל על נוזל, יווצר לחץ חיובי מסוים על הנוזל, ולכן הבועות הזעירות שנוצרות בנוזל נמחצות. מחקר הוכיח שכאשר גלים קוליים פועלים על נוזל, קריסת כל בועה בנוזל תיצור את גל ההלם החזק ביותר, ששווה ערך לטמפרטורה גבוהה מיידית ועד לאלפי אטמוספרות. תופעה זו נקראת "קאוויטציה" "אפקט", ניקוי קולי משתמש בגל ההלם הנוצר מהתפוצצות הבועות בנוזל כדי להשיג את האפקט של ניקוי וניקוי המשטחים הפנימיים והחיצוניים של חומר העבודה.
ניתן לחלק את הגלים האולטראסוניים לשלושה סוגים, כלומר גלים אינפרא-קוליים, גלים אקוסטיים וגלים אולטרא-קוליים. התדר של גלי אינפר-סאונד הוא מתחת ל-20 הרץ, התדר של גלי הקול הוא 20-20 קילו-הרץ, ותדירות הגלים האולטרא-קוליים היא מעל 20 קילו-הרץ. ביניהם, גלי אינפרסאונד וגלי סופר-לובו אינם נשמעים בדרך כלל לאוזניים אנושיות. לגלי Super Lu יש כיווניות התפשטות טובה ויכולת חדירה חזקה בשל התדירות הגבוהה ואורך הגל הקצר שלהם.
העיקרון של מכונת הניקוי האולטראסונית הוא להשתמש במתמר כדי להמיר את אנרגיית הקול של מקור אולטראסוני כוח לרטט מכני, המקרין גלים אולטראסוניים לנוזל הניקוי במיכל דרך דופן מיכל הניקוי. בשל הגלים הקוליים המוקרנים, המיקרו-בועות בנוזל במיכל יכולות לשמור על רטט תחת פעולת גלי הקול.
כאשר לחץ הקול או עוצמת הקול מגיעים לרמה מסוימת, הבועות יתרחבו במהירות ואז ייסגרו לפתע. במהלך תהליך זה, נוצר גל הלם ברגע שבו הבועה נסגרת, הגורם ללחץ של 1012Pa~1013Pa סביב הבועה. לחץ עצום זה שנוצר על ידי אידוי קולי יכול להרוס לכלוך בלתי מסיס ולגרום להם להתמיין לתמיסה.
מצד אחד, גלים קוליים הורסים את ספיחת הלכלוך ואת פני השטח של חלקי ניקוי; מצד שני, הם עלולים לגרום לנזקי עייפות לשכבת הלכלוך ולהתקלף. הרטט של בועות גז מקרצף את פני השטח המוצקים. ברגע שיש רווח בשכבת הלכלוך שניתן לקדוח, הבועות יתחילו מיד. רטט ה"קידוח" גורם לשכבת הלכלוך ליפול. עקב קוויטציה, שני הנוזלים מתפזרים במהירות ומתחילים בממשק. כאשר החלקיקים המוצקים עטופים בשמן ונצמדים לפני השטח של חתיכת הניקוי, השמן מתחלב והחלקיקים המוצקים נושרים מעצמם. , כאשר אולטרסאונד מתפשט בנוזל הניקוי, הוא יפיק לחץ קול מתחלף חיובי ושלילי, ויוצר סילון, אשר משפיע על חלקי הניקוי. במקביל, תיווצר זרימה אקוסטית וזרימה מיקרו-אקוסטית עקב השפעות לא ליניאריות, ויתרחש קוויטציה קולית בממשק שבין מוצק לנוזל. בהפקת מיקרו-סילון במהירות גבוהה, כל ההשפעות הללו יכולות להרוס לכלוך, להסיר או להחליש את שכבת הלכלוך הגבול, להגביר את הערבול והדיפוזיה, להאיץ את פירוק הלכלוך המסיס, ולחזק את אפקט הניקוי של חומרי ניקוי כימיים.
ניתן לראות שלכל מקום בו ניתן לטבול את הנוזל וקיים שדה הקול יש אפקט ניקוי. המאפיינים שלו מתאימים לניקוי חלקים בעלי צורות משטח מורכבות מאוד. השימוש בטכנולוגיה זו יכול להפחית את כמות הממיסים הכימיים, ובכך להפחית מאוד את זיהום הסביבה.
