In alcune occasioni, è necessario effettuare una pulizia profonda e accurata di utensili o altri oggetti particolari. In questi casi, si utilizzano i bagni a ultrasuoni, strumenti impiegati in diversi settori per molteplici applicazioni. I bagni ad ultrasuoni si possono trovare nei laboratori farmaceutici o chimici, negli ospedali o nelle industrie meccaniche.

Sono apparecchi che utilizzano la tecnologia degli ultrasuoni per la pulizia degli oggetti riuscendo a eliminare qualsiasi impurità in tempi brevissimi.

Come Funzionano i Bagni a Ultrasuoni

Sostanzialmente i bagni ultrasuonici sono costituiti da una vasca piena di liquido che viene esposto a onde sonore ad alta frequenza in grado di provocare il cosiddetto effetto cavitazione, ossia la formazione di milioni di bolle a bassa pressione che praticano una pulizia molecolare riuscendo a raggiungere qualsiasi punto della superficie degli oggetti immersi nel liquido stesso. In questo modo ogni più piccola traccia di impurità viene eliminata.

La pulizia ad ultrasuoni utilizza un fenomeno chiamato cavitazione. La cavitazione si verifica quando le onde sonore ad alta frequenza vengono introdotte in un corpo liquido provocando la formazione di milioni di minuscole bolle. Quando queste bolle si espandono e si contraggono, raggiungono una certa soglia e collassano. Questo collasso genera una temperatura elevata, in un punto microscopico, con corrente a getto ad alta velocità, impiegato per eliminare i contaminanti dalla superficie dell'oggetto da pulire.

In questi apparecchi un apposito generatore elettronico ultrasonoro unito a un trasduttore montato sotto al fondo della vasca, solitamente costruita in acciaio inox, produce energia elettrica ad alta frequenza, tra i 28 e i 50 Khz. Questa energia meccanica si trasferisce nel liquido contenuto nella vasca producendo milioni di microscopiche bolle che, implodendo a causa delle variazioni di pressione generate dagli ultrasuoni, causano flussi di liquido ad alta energia che rimuovono tutte le impurità dalle superfici degli oggetti trattati.

Esistono bagni ad ultrasuoni analogici, utilizzati per impieghi più semplici, e bagni ultrasuonici digitali che garantiscono maggiore accuratezza. Si possono trovare, inoltre dei bagni ultrasuonici costruiti appositamente per determinati impieghi, come la rimozione dei biofilm dalle protesi ospedaliere o la pulizia delle pipette da laboratorio.

Ad oggi il lavaggio a ultrasuoni è la tecnica di pulizia più avanzata ed efficace per tutte quelle situazioni in cui è richiesta la massima igiene e accuratezza nella rimozione di residui da qualsiasi tipo di superficie.

Fattori che Influenzano il Lavaggio a Ultrasuoni

L’effetto e il risultato del lavaggio con bagno a ultrasuoni dipendono da diversi fattori.

  • Energia degli ultrasuoni: È lo strumento meccanico più efficiente che influisce sul processo di lavaggio.
  • Frequenza del generatore: Determina la dimensione delle bollicine prodotte nel liquido. Maggiore è la frequenza, minore è la dimensione delle bolle e, quindi, minore sarà l’energia che d’urto che sprigionerà nell’implodere a contatto con le particelle da rimuovere.
  • Tecnologia "Sweep system": Permette di modulare la frequenza limitando le oscillazioni a + o - 1Khz e migliorando così sensibilmente la distribuzione della cavitazione ultrasonora.
  • Sostanza chimica utilizzata: Per la saponificazione e lo scioglimento dello sporco, è necessario un adeguato detergente che agisce anche diminuendo la tensione superficiale del liquido.
  • Temperatura del bagno: L’intensità del processo di cavitazione aumenta all’aumentare della temperatura del liquido utilizzato fino ai 70°C.

Per questo ogni bagno a ultrasuoni è dotato di un regolatore di temperatura che permette di impostare i gradi più adatti alla pulizia che si sta facendo.

Quale Frequenza Utilizzare con la Pulizia ad Ultrasuoni

La pulizia ad ultrasuoni avviene all’interno di una vasca d'acqua in cui viene generata una serie costante di onde che si espandono e si comprimono alternativamente per creare bolle microscopiche. Le bolle implodono, provocando un'azione di lavaggio non abrasiva con efficacia superiore ai metodi di pulizia tradizionali. Onde d’acqua e onde sonore sono la componente chiave del sistema di pulizia ad ultrasuoni.

Ciò che è veramente unico nella processo di pulizia ad ultrasuoni, è l’impiego di frequenze troppo alte per essere udite dalle persone. Nella pulizia ad ultrasuoni, le frequenze utilizzate possono variare da 15 kHz a 400 kHz. È raro, tuttavia, trovare parti che necessitino di essere pulite a frequenze estreme: la frequenza tipica utilizzata per le applicazioni di pulizia ad ultrasuoni si avvicina a 40 kHz.

In generale, per capire quale frequenza possa funzionare meglio per una specifica applicazione di pulizia, è possibile seguire le indicazioni di seguito riportate.

  • Le frequenze più basse (20-25 kHz) sono le migliori per la pulizia a ultrasuoni delle parti più grandi.
  • Per applicazioni di pulizia più sensibili e delicate, è meglio usare frequenze più alte. Nelle frequenze più alte, le onde sono in grado di penetrare più facilmente attraverso piccoli fori e fessure.
  • Le frequenze più alte (da 68 kHz a 170 kHz) dovrebbero essere usate su oggetti che necessitano di una pulizia particolarmente delicata, di livello inferiore al micron.
  • Per la maggior parte delle applicazioni, 40 kHz è la scelta migliore perché rappresenta il miglior equilibrio tra potenza e dimensione della bolla di cavitazione.

Precauzioni d’uso per il Pulitore ad Ultrasuoni

Per utilizzare le macchine pulitrici a ultrasuoni in modo che abbiano prestazioni ottimali, è opportuno rispettare delle precauzioni:

  • Non collocare parti o contenitori direttamente sul fondo del serbatoio di pulizia: utilizzare un vassoio per sospendere gli oggetti
  • Non lasciare che il livello della soluzione detergente scenda più di un pollice sotto la parte superiore del serbatoio
  • Non utilizzare mai alcol, benzina o soluzioni infiammabili. Ciò potrebbe causare un incendio o un'esplosione. Utilizzare solo soluzioni a base d'acqua
  • Non usare mai acidi. Questi potrebbero danneggiare il serbatoio

Vantaggi di un Bagno a Ultrasuoni

I bagni ultrasuonici vengono utilizzati in tantissimi settori e per gli impieghi più disparati, ma perché sono così diffusi? La risposta è da ricercare nei numerosi vantaggi che essi hanno rispetto a molti altri sistemi di pulizia.

  • Accuratezza della pulizia: Permette di ottenere una detersione perfetta di strumenti o prodotti industriali finiti.
  • Rapidità dei cicli di lavaggio: Si traduce in un grande risparmio di tempo ed energia.
  • Versatilità: Utilizzabile con efficacia su tantissime tipologie di oggetti.

Applicazioni dei Bagni a Ultrasuoni

Questa metodologia è particolarmente efficace in quanto le vibrazioni degli ultrasuoni, trasmesse all’acqua, danno origine alla formazione di innumerevoli bollicine sottovuoto che implodono immediatamente e agiscono in profondità su diverse tipologie di elementi: dalla strumentazioni di laboratorio, agli strumenti dentistici o medicali, fino agli ingranaggi industriali o ai meccanismi elettronici.

  • Strumenti dentali: Gli strumenti dentali riutilizzabili come specchi, sonde, frese, escavatori e pinze devono essere sottoposti a rigorose procedure di pulizia e sterilizzazione. I pulitori ad ultrasuoni dentali forniscono una pulizia preliminare rapida e accurata.
  • Laboratori: In laboratorio sono ampiamente impiegati per degassare solventi, disperdere nanoparticelle ed emulsionare, sciogliere, disperdere e altrimenti preparare campioni di laboratorio.
  • Industria aerospaziale: La pulizia ad ultrasuoni funziona bene per pulire l'olio da taglio dai componenti appena lavorati, rendere le parti in acciaio inossidabile senza macchie prima che vengano passivate o eliminare...
  • Altro: La pulizia a ultrasuoni rimuove da qualsiasi superficie lo sporco comune, il grasso del motore, le sostanze chimiche oleose che possono impedire alle vernici e ad altri rivestimenti di aderire ai prodotti finiti, i lubrificanti, il grasso in generale, i composti per lucidatura, oli da taglio, ecc.

Ad esempio gli strumenti dentali riutilizzabili come specchi, sonde, frese, escavatori e pinze devono essere sottoposti a rigorose procedure di pulizia e sterilizzazione. Lo stesso vale per la pulizia degli stampi e la rimozione di intonaco e cemento utilizzati nella costruzione di ponti, protesi ibride implantari e procedure di restauro simili. I pulitori ad ultrasuoni dentali forniscono una pulizia preliminare rapida e accurata come primo passo verso la conformità con la preparazione dell'attrezzatura per il riutilizzo.

L'utilizzo di un pulitore a ultrasuoni può essere considerato una "migliore pratica" per rimuovere questi contaminanti. È di gran lunga superiore alla pulizia manuale.

In laboratorio sono ampiamente impiegati per degassare solventi, disperdere nanoparticelle ed emulsionare, sciogliere, disperdere e altrimenti preparare campioni di laboratorio.

Come Scegliere il Giusto Bagno a Ultrasuoni

Proprio per la loro ampia diffusione e grande versatilità, esistono moltissime tipologie di bagni ultrasuonici, come scegliere quello giusto? Innanzitutto tenendo conto di quale sarà la sua destinazione d’uso: un bagno a ultrasuoni per uso industriale sarà diverso da uno utilizzato in laboratorio.

Cinque elementi sicuramente importanti nella scelta:

  1. Dimensioni del serbatoio del pulitore ad ultrasuoni
  2. Come si utilizza l'apparecchiatura a ultrasuoni
  3. L'importanza dei cestelli per pulitori a ultrasuoni
  4. Specifica della frequenza ultrasonica

Inoltre, bisogna considerare il tipo di materiale da pulire e il tipo di sporco da rimuovere, poiché la scelta del detergente e della temperatura dipenderanno da questi fattori.

Esempi di Bagni a Ultrasuoni Argolab

Il Bagno ad ultrasuoni ARGOLAB è lo strumento essenziale per sanificare e pulire contemporaneamente. Costruzione robusta in acciaio inox di grande qualità, dotati di riscaldamento fino a 60° C, timer e controllo potenza.

La serie di bagni ARGOLAB DU è costituita da 7 modelli di tipo digitale con capacità fino a 45 litri di cui 5 dispongono della nuova Sweep Technology: questi modelli digitali incorporano la tecnologia innovativa SWEEP che è stata implementata appositamente per aumentare il rendimento e le performance dello strumento avendo un processo più efficace e un risultato più soddisfacente rispetto alla pulizia ad ultrasuoni normali. Questa tecnologia garantisce una distribuzione più omogenea del campo acustico spostando le zone di pressione sonora massima e determina una intensità degli ultrasuoni più uniforme nel liquido di lavaggio.

Numerose applicazioni sono possibili con questa famiglia di prodotti: Degassaggio di campioni di vino o di birra per l’analisi dei contenuti alcolici, del colore e del pH. Estrazione di campioni di terreno per la determinazione degli idrocarburi. Pulizia di vetreria tecnica come pipette, scatole petri, beute e becker. Degassaggio di bevande in lattina per l’analisi di elementi stannosi. Sanificazione e pulizia in contemporanea. Cuscinetti, ingranaggi, valvole, utensili, ecc. PCB, cartucce d’inchiostro, ecc. Parti e componenti elettronici. Lenti e cristalli. Gioielli.

Tabella Comparativa dei Bagni ad Ultrasuoni ARGOLAB

Modello Capacità (L) Tipo Riscaldamento Sweep Technology Frequenza (kHz)
DU-06 0.6 Digitale No No 40
AU-32 3.2 Analogico Si (max 80°C) No 40
DU-32S 3.2 Digitale Si (max 60°C) Si 28 & 40
AU-65 6.5 Analogico Si (max 80°C) No 40
DU-45S 4.5 Digitale Si (max 80°C) Si 40
DU-65S 6.5 Digitale Si (max 80°C) Si 28 & 40
DU-100S 10 Digitale Si (max 60°C) Si 28 & 40
AU-220 22 Analogico Si (max 80°C) No 40
DU-220S 22 Digitale Si (max 60°C) Si 28 & 40
AU-450 45 Analogico Si (max 80°C) No 40
DU-450S 45 Digitale Si (max 60°C) Si 28 & 40

TAG: #Bagno

Potrebbe interessarti anche: