Seperti yang kita ketahui, suara yang didengar manusia adalah sinyal gelombang akustik dengan frekuensi berkisar antara 20 Hz hingga 20.000 Hz. Gelombang akustik dengan frekuensi lebih tinggi dari 20.000 Hz disebut gelombang ultrasonik. Gelombang akustik merambat secara longitudinal dalam bentuk gelombang sinus, bergantian antara kuat dan lemah saat merambat. Ketika sinyal gelombang akustik lemah bekerja pada cairan, gelombang tersebut menghasilkan tekanan negatif tertentu di dalam cairan, membentuk banyak gelembung kecil. Sebaliknya, sinyal gelombang akustik kuat memberikan tekanan positif pada cairan, menyebabkan gelembung-gelembung kecil ini runtuh. Studi menunjukkan bahwa ketika gelombang ultrasonik bekerja pada cairan, runtuhnya setiap gelembung menghasilkan gelombang kejut yang sangat kuat, disertai dengan suhu dan tekanan tinggi seketika hingga ribuan atmosfer. Fenomena ini dikenal sebagai "efek kavitasi".Pembersihan ultrasonikMemanfaatkan gelombang kejut yang dihasilkan oleh gelembung yang pecah dalam cairan untuk membersihkan dan mengikis permukaan bagian dalam dan luar benda kerja.
Gelombang ultrasonik dapat dibagi menjadi tiga kategori: gelombang infrasonik, gelombang suara, dan gelombang ultrasonik. Frekuensi gelombang infrasonik berada di bawah 20 Hz, frekuensi gelombang suara berkisar antara 20 Hz hingga 20 kHz, dan gelombang ultrasonik memiliki frekuensi di atas 20 kHz. Umumnya, telinga manusia tidak dapat mendeteksi gelombang infrasonik dan gelombang ultrasonik. Berkat frekuensinya yang tinggi dan panjang gelombangnya yang pendek, gelombang ultrasonik memiliki kemampuan perambatan terarah yang baik dan kemampuan penetrasi yang kuat.
Prinsip kerja pembersih ultrasonik adalah sebagai berikut: transduser mengubah energi akustik dari sumber frekuensi ultrasonik daya tinggi menjadi getaran mekanis. Getaran ini ditransmisikan melalui dinding tangki pembersih, memancarkan gelombang ultrasonik ke dalam larutan pembersih di dalam tangki. Di bawah pancaran gelombang ultrasonik, gelembung-gelembung kecil dalam cairan terus bergetar akibat pengaruh gelombang suara.
Ketika tekanan suara atau intensitas suara mencapai tingkat tertentu, gelembung-gelembung tersebut mengembang dengan cepat dan kemudian runtuh secara tiba-tiba. Pada saat gelembung runtuh, gelombang kejut dihasilkan, menimbulkan tekanan berkisar antara 10¹²Pa sampai 10¹³Tekanan Pa di sekitar gelembung. Tekanan luar biasa yang dihasilkan oleh kavitasi ultrasonik memecah kontaminan yang tidak larut dan menyebarkannya ke dalam larutan.
Di satu sisi, gelombang ultrasonik memecah adhesi antara kontaminan dan permukaan benda yang dibersihkan. Di sisi lain, gelombang ultrasonik menyebabkan kegagalan kelelahan pada lapisan kontaminan, sehingga lapisan tersebut terkelupas. Getaran gelembung gas membersihkan permukaan padat. Begitu retakan muncul di lapisan kontaminan, gelembung akan menembus celah dan bergetar untuk melepaskan kotoran. Kavitasi juga memungkinkan dispersi dan emulsifikasi cepat dari dua cairan pada antarmuka mereka. Ketika partikel padat yang dilapisi minyak menempel pada permukaan benda yang dibersihkan, minyak tersebutteremulsidan partikel padat akan terlepas secara alami. Saat gelombang ultrasonik merambat melalui larutan pembersih, gelombang tersebut menghasilkan tekanan suara positif dan negatif yang berg alternating, membentuk pancaran yang mengenai benda yang dibersihkan. Sementara itu, efek non-linear menghasilkan aliran akustik dan aliran mikro-akustik, dan kavitasi ultrasonik menciptakan pancaran mikro berkecepatan tinggi pada antarmuka padat-cair. Semua efek ini dapat memecah kontaminan, menghilangkan atau melemahkan lapisan kotoran permukaan, meningkatkan pengadukan dan difusi, mempercepat pelarutan kotoran yang larut, dan meningkatkan kinerja pembersihan deterjen kimia.
Dapat disimpulkan bahwa pembersihan terjadi di mana pun cairan dapat menjangkau dan medan suara ada. Teknologi ini sangat cocok untuk membersihkan bagian-bagian dengan bentuk permukaan yang sangat kompleks. Selain itu, penerapan teknologi ini dapat mengurangi penggunaan pelarut kimia, sehingga sangat mengurangi pencemaran lingkungan.
Tindakan Pencegahan Saat Menggunakan Pembersih Ultrasonik
Sumber daya listrik untuk pembersih ultrasonik dan pemanas listriknya harus dilengkapi dengan perangkat pentanahan yang andal.
Jangan mengoperasikan pembersih ultrasonik tanpa cairan pembersih. Jangan pernah menghidupkan sakelar ultrasonik jika tangki pembersih tidak terisi dengan jumlah larutan pembersih yang cukup.
Untuk peralatan pembersih yang dilengkapi dengan unit pemanas, sakelar pemanas tidak boleh diaktifkan ketika tidak ada cairan di dalamnya.
Jangan membenturkan benda berat seperti bagian besi ke bagian dasar tangki pembersih, untuk mencegah kerusakan pada chip transduser.
Generator ultrasonik harus dihubungkan ke rangkaian daya 220V/50Hz independen, yang dilengkapi dengan penstabil tegangan dengan daya lebih dari 2000W.
Bilas bagian bawah tangki pembersih secara teratur untuk menghindari penumpukan kotoran dan debu yang berlebihan.
Saat mengganti cairan pembersih, nyalakan sistem ultrasonik terlebih dahulu sebelum memasukkan barang-barang ke dalam tangki untuk dibersihkan.
Waktu posting: 12 Juni 2026