Ultrasonic Cleaning หรือการทำความสะอาดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง เป็นเทคโนโลยีที่ใช้ในการกำจัดสิ่งสกปรกและสารตกค้างออกจากพื้นผิวของวัตถุต่าง ๆ ด้วยประสิทธิภาพสูง โดยอาศัยหลักการของ cavitation ซึ่งเป็นกระบวนการที่เกิดฟองอากาศขนาดเล็กในของเหลว (มักจะเป็นน้ำหรือสารละลายเฉพาะ) เมื่อมีการส่งคลื่นเสียงความถี่สูงผ่านเข้าไปในของเหลว คลื่นเสียงนี้จะสร้างแรงดันสลับระหว่างสูงและต่ำที่รุนแรงมากพอที่จะแยกฟองอากาศออกจากกัน เมื่อฟองอากาศเหล่านี้เกิดการแตกตัวอย่างรวดเร็ว แรงดันที่เกิดขึ้นจะช่วยขจัดคราบสกปรก ฝุ่นละออง สารเคมี และสิ่งปนเปื้อนอื่น ๆ ที่ติดอยู่บนพื้นผิววัตถุออกอย่างรวดเร็วและละเอียดลึก
กระบวนการทำงานของ Ultrasonic Cleaning:
- การสร้างคลื่นเสียง: ระบบจะสร้างคลื่นเสียงความถี่สูงที่มักอยู่ในช่วง 20 kHz ถึง 400 kHz โดยคลื่นเสียงนี้จะถูกปล่อยออกมาผ่าน transducer ซึ่งเป็นตัวแปลงพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานเสียง
- Cavitation: เมื่อคลื่นเสียงถูกส่งผ่านของเหลว จะเกิดฟองอากาศเล็ก ๆ ที่มีขนาดไมโครเมตร ฟองอากาศนี้จะสะสมพลังงานและเกิดการแตกตัวที่สร้างแรงกระแทกขนาดเล็กบนพื้นผิวของวัตถุ
- การกำจัดสิ่งสกปรก: แรงกระแทกจากการแตกตัวของฟองอากาศจะสามารถขจัดสิ่งสกปรก ออกไซด์ และสารตกค้างต่าง ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ แม้ในส่วนที่ซับซ้อนและเข้าถึงยาก เช่น ร่องเล็ก ๆ ซอกมุม หรือพื้นผิวที่มีความละเอียดสูง
ข้อดีของ Ultrasonic Cleaning:
- เข้าถึงพื้นที่ที่ยากต่อการทำความสะอาด: สามารถทำความสะอาดได้ในส่วนที่ยากต่อการเข้าถึงด้วยวิธีการทั่วไป เช่น รูเล็ก ๆ รอยต่อ หรือพื้นผิวที่มีลักษณะซับซ้อน
- ความละเอียดและประสิทธิภาพสูง: สามารถขจัดสิ่งสกปรกที่เล็กมาก ๆ เช่น ฝุ่นอนุภาคหรือสารเคมีที่ติดแน่นออกจากพื้นผิวได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- ลดความเสียหาย: ไม่มีการใช้แรงกดหรือการเสียดสีที่อาจทำให้วัตถุเสียหาย ทำให้เหมาะสำหรับวัตถุที่บอบบาง เช่น เครื่องประดับ เลนส์แว่นตา หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
- ลดการใช้สารเคมี: ส่วนใหญ่ใช้เพียงน้ำหรือสารละลายที่ไม่เป็นอันตราย ทำให้ลดการใช้สารเคมีที่มีความเป็นพิษหรือกัดกร่อนได้
การใช้งานในอุตสาหกรรมต่าง ๆ:
- การแพทย์: การทำความสะอาดเครื่องมือแพทย์ เช่น เข็ม มีดผ่าตัด ที่ต้องการความสะอาดในระดับสูงสุด เพื่อป้องกันการปนเปื้อนของเชื้อโรค
- อิเล็กทรอนิกส์: การทำความสะอาดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีขนาดเล็กและซับซ้อน เช่น แผงวงจรและอุปกรณ์สื่อสาร
- ยานยนต์: การขจัดคราบน้ำมันและสิ่งสกปรกออกจากชิ้นส่วนเครื่องยนต์และส่วนประกอบยานยนต์อื่น ๆ
- เครื่องประดับ: การทำความสะอาดเครื่องประดับ เช่น แหวน สร้อยคอ และนาฬิกา เพื่อคืนความเงางามและลบคราบสกปรกที่สะสม