Abbiamo parlato poco delle realtà fisiche degli ultrasuoni, e spesso ci soffermiamo sui luoghi comuni, ora analizzeremo meglio dal punto di vita tecnico e scientifico sia gli ultrasuoni che le apparecchiature coinvolte nei sistemi di lavaggio ultrasonori. Questo toglierà alcuni luoghi comuni e sarà di aiuto per approfondire la materia che riguarda il lavaggio professionale e industriale ma anche gli aspetti specialistici dell'ultrasuono e delle onde acustiche di potenza.

La vibrazione meccanico molecolare.

La vibrazione di una frequenza è il vero fenomeno che è alla base degli ultrasuoni, i quali sono onde, esattamente come ogni tipo di onda navighi nell'universo fisico, essi si chiamano ultrasuoni solo perchè oscillano con basse frequenze che sono superiori alle onde acustiche udite dall'uomo. Un impulso esterno immesso in un fluido, con frequenze oscillatorie che definiamo "alta frequenza", scuote la normale oscillazione e il moto dell'elettrone, questo sarà costretto dall'impulso a oscillare alla frequenza alla quale viene obbligato, per esempio da un generatore elettronico di onde elettriche. Il generatore in effetti è impropriamente chiamato generatore di ultrasuoni, è il trasduttore che trasforma ed emette frequenze meccaniche ad alta frequenza, frequenze vibratorie che sono, appunto, gli ultrasuoni. Gli ultrasuoni sono a tutti gli effetti un forma d'onda che oscilla a una certa frequenza, cosi come lo sono i raggi x, i raggi gamma, la luce, i fotoni, i neutrini, i quali sono semplici ondulazioni, onde e frequenze, nello strato materiale dell'intero mondo visibile e non, dato che l'antimateria, costituita a quanto pare di protoni, è ancora in fase di discussione e di analisi scientifica.

La cavitazione ultrasonora.

La cavitazione ultrasonora è uno dei tanti fenomeni, di tipo idrico, meccanico e dinamico, con il quale è possibile comprendere il principio del lavaggio ad ultrasuoni a livello idraulico e fisico al tempo stesso. In un liquido le onde ultrasonore generate da un generatore elettronico digitale e da un particolare trasduttore montato e saldato sulla parete o sul fondo di una vasca in acciaio inossidabile, generano onde di compressione e depressione ad altissima velocità non visibile a occhio nudo. Essi sono a tutti gli effetti dei microscopici "maremoti o tsunami" che compaiono e scompaiono rapidamente, creando micro onde velocissime ne liquido e nei detergenti, accelerando ogni fenomeno chimico di pulizia e asportazione dei contaminanti dalle superfici di metalli, leghe, plastica. Questa velocità è dipendente dalla frequenza di lavoro del generatore ad ultrasuoni. Generalmente essi lavorano ad una frequenza compresa tra i 20 e i 60 Khz, ma noi progettiamo anche versioni a 350 Khz. Le onde di pressione e depressione nel liquido sono all'origine del fenomeno chiamato cavitazione sonica o cavitazione ultrasonora.

Tensione superficiale del detergente, peso e massa dei componenti, viscosità del liquido e pressione di vapore.

Per comprendere il fenomeno di cavitazione e vibrazione nell'acqua possiamo richiamare in modo accurato i concetti fondamentali idraulici e della fisica. Tra questi valori spiccano la tensione superficiale del detergente, la "viscosità del liquido e la tensione o pressione di vapore alla quale lo abbiamo riscaldato nella vasca. I liquidi sono caratterizzati dal fatto che le particelle hanno maggiore possibilità di movimento rispetto alle molecole nei corpi solidi, pur essendo soggette a forze di attrazione e repulsione superiori alle molecole gassose esistenti nei gas. L'acqua distillata ad esempio è un liquido molecolare che evapora a tutte le temperature ma bolle a una temperatura precisa, ossia alla sua temperatura di ebollizione, che è calcolata in 100 gradi centigradi. Pressione di vapore in cui l'acqua pura ideale raggiunge il valore di 1 Bar (1 Atmosfera).