Mai multe efecte ale propagării mașinii de sudură cu ultrasunete

Când unda ultrasonică se propagă în mediu, datorită interacțiunii dintre unda ultrasonică și mediu, mediul suferă modificări fizice și chimice, rezultând într-o serie de efecte ultrasonice mecanice, termice, electromagnetice și chimice, inclusiv următoarele 4 efecte:

efect mecanic

Acțiunea mecanică a ultrasunetelor poate promova emulsionarea lichidelor, lichefierea gelurilor și dispersia solidelor. Când se formează o undă în picioare într-un mediu fluid cu ultrasunete, particulele mici suspendate în condensul fluidului la nod datorită acțiunii forței mecanice, formând o acumulare periodică în spațiu. Polarizarea electrică indusă și magnetizarea indusă datorită acțiunii mecanice a undelor ultrasonice atunci când se propagă în materiale piezoelectrice și magnetostrictive (a se vedea Fizica dielectrică și magnetostricția).

Cavitaţie

Când unda ultrasonică acționează asupra lichidului, poate produce un număr mare de bule mici. Unul dintre motive este că există stres local la tracțiune în lichid pentru a forma o presiune negativă. Reducerea presiunii face ca gazul dizolvat inițial în lichid să fie suprasaturat și scapă din lichid sub formă de bule mici. Un alt motiv este că stresul puternic la tracțiune "rupe" lichidul într-o cavitate numită cavitație. În interiorul cavității se află un lichid-vapori sau un alt gaz dizolvat într-un lichid, eventual chiar un vid. Bulele mici formate prin cavitație se vor mișca continuu, vor crește sau se vor sparge brusc cu vibrația mediului înconjurător. Când se sparge, lichidul din jur se grăbește brusc în balon pentru a genera temperatură ridicată, presiune ridicată și undă de șoc. Frecarea internă însoțită de cavitație poate forma o sarcină electrică, iar fenomenul de luminescență este generat în balon datorită descărcării. Cele mai multe dintre tehnicile de sonicare în lichide sunt legate de cavitație.

Efect termic

Datorită frecvenței ridicate și energiei ridicate a undelor ultrasonice, poate produce efecte termice semnificative atunci când este absorbit de mediu.

efect chimic

Acțiunea ultrasunetelor poate induce sau accelera anumite reacții chimice. De exemplu, apa distilată pură este sonicată pentru a produce peroxid de hidrogen; apa dizolvată cu azot este sonicată pentru a produce acid azotat; soluții apoase de coloranți își vor schimba culoarea sau se vor estompa după sonicare. Apariția acestor fenomene este întotdeauna însoțită de cavitație. Ultrasunete, de asemenea, accelerează procesele de hidroliză, descompunere, și polimerizare a multor substanțe chimice. Ultrasunete, de asemenea, are efecte semnificative asupra proceselor fotochimice și electrochimice. După tratamentul cu ultrasunete al soluțiilor apoase de diferiți aminoacizi și alte substanțe organice, benzile spectrale caracteristice de absorbție au dispărut și au arătat o absorbție generală uniformă, ceea ce a indicat că structura moleculară a fost modificată prin cavitație.