Analisis Dua Karakteristik Aksi Berbeda yang Digunakan Oleh Ultrasonic Homogenizer

Homogenizer ultrasonik menggunakan kavitasi dan efek fisik lainnya dari gelombang ultrasonik dalam cairan untuk mencapai efek homogenisasi. Ultrasound adalah proses propagasi getaran mekanis dalam suatu medium. Ini memiliki karakteristik pengelompokan, orientasi, refleksi, dan transmisi. Ini terutama menghasilkan dua bentuk getaran dalam medium, yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal. Yang pertama hanya dapat dihasilkan dalam padatan, dan yang terakhir dapat diproduksi dalam padat, cair, dan gas.

Kavitasi berarti bahwa di bawah aksi gelombang ultrasonik, cairan menghasilkan rongga atau gelembung kecil di tempat yang lebih lemah, dan gelembung kecil berdenyut dengan gelombang ultrasonik. Kavitasi ultrasonik juga menghasilkan tindakan mekanis yang kuat yang menghasilkan jet cepat atau aliran akustik di dekat antarmuka padat, menciptakan gelombang kejut yang kuat dalam cairan. Efek fisik berarti bahwa gelombang ultrasonik dapat membentuk agitasi dan aliran yang efektif dalam cairan untuk menghancurkan struktur medium dan menghancurkan partikel dalam cairan, terutama karena tabrakan antara cairan, aliran mikrofase, dan gelombang kejut.

Secara teoritis, gelembung kavitasi yang meledak akan menghasilkan tekanan lebih dari 10,000 psi dan suhu 20,000 derajat F (11,000 derajat ), dan gelombang kejut akan menyebar dengan cepat keluar saat itu meledak. Energi yang dilepaskan oleh satu gelembung kavitasi sangat kecil, tetapi jutaan gelembung kavitasi meledak pada waktu yang sama setiap detik. Efek kumulatif akan sangat kuat, dan gaya tumbukan yang kuat akan mengelupas kotoran di permukaan benda kerja. , yang merupakan karakteristik dari semua pembersihan ultrasonik.

Jika energi ultrasonik cukup besar, kavitasi akan terjadi di mana-mana di cairan pembersih, sehingga gelombang ultrasonik dapat secara efektif membersihkan celah dan lubang kecil. Kavitasi juga mendorong reaksi kimia dan mempercepat pembubaran film permukaan. Namun, hanya ketika tekanan cairan di area tertentu lebih rendah dari tekanan gas di gelembung akan terjadi kavitasi di area ini, sehingga kondisi ini dapat dipenuhi ketika amplitudo ultrasonik yang dihasilkan oleh transduser cukup besar. Daya kecil yang diperlukan untuk menghasilkan kavitasi disebut titik kritis kavitasi. Cairan yang berbeda memiliki titik kritis kavitasi yang berbeda, sehingga energi ultrasonik harus melebihi titik kritis ini untuk mencapai efek pembersihan. Artinya, hanya ketika energi melebihi titik kritis, gelembung kavitasi dapat dihasilkan untuk pembersihan ultrasonik.