Ultrasonic cleaning - What is it?

Cet article est présenté en 2 versions : une version en anglais pour nos lecteurs internationaux et plus bas, une version en français pour nos lecteurs francophones.

Ultrasonic cleaning takes place in an ultrasonic tank filled with water and surface-active detergent, where a cavitation phenomenon is generated by piezoelectric transducers, usually glued to the bottom of the tank, which vibrate at high frequency. These vibrations create tensile and compressive stresses in the solution. This creates vacuum micro-bubbles in the ultrasonic bath. Each of these releases energy as it implodes. If this energy is greater than the binding energy between the surface of the product and the impurities, the latter are loosened. Lye mixed with water and dedicated to ultrasonic cleaning reduces the binding energy between the dirt to be removed and the surface to be cleaned. The bath temperature also helps to reduce this value, making cleaning even easier. It should be noted that the implosion of vacuum bubbles releases energy, part of which is calorific, and also helps to maintain or even raise the bath temperature.

The combination of an appropriate detergent and the implosion of vacuum micro-bubbles results in a perfectly cleaned product. This method can also be used to clean hard-to-reach areas quickly, when deep cleaning of products is sometimes virtually impossible or very time-consuming.

In the medical and industrial sectors, ultrasonic cleaning generally provides the desired solution. However, the ultrasonic liquid must be adapted to the type of product contamination. We are not talking here about monosolvent or cosolvent ultrasonic tanks, which we also sell.

Ultrasonic cleaning: from manual tanks to fully automated systems

There are different types of ultrasonic cleaners. Ultrasonic cleaners are available in both manual and fully automated versions. Large, automated machines are mainly used for special products in specific sectors, such as aviation. These applications require a specific cleaning quality that is not possible with other machines or cleaning techniques. But don't forget to use the right ultrasonic fluid. It's an essential part of your new installation.

Frequencies for ultrasonic cleaning

Ultrasonic cleaning uses different frequencies, because the frequency used has an effect on the cleaning process. A frequency of 25 kHz, for example, produces larger micro-bubbles, each releasing more energy for powerful deep cleaning. At high frequencies (40 kHz), these micro-bubbles are smaller and release less energy per bubble for more precise, gentler cleaning. We also supply piezoelectric transducers that generate a frequency of 20 kHz. This 20 kHz frequency offers powerful cleaning and is therefore often used for cleaning molds or dies, for example.

Advantages of ultrasonic cleaning

Ultrasonic product cleaning offers a number of advantages. Here are the main ones:

• Deep cleaning. The liquid cleans every little nook and cranny. The micro-bubbles in the cleaning fluid are so powerful that they clean surfaces and reach places inaccessible to manual cleaning. As ultrasonic cleaning uses a liquid as a carrier, even the smallest openings (long, deep cavities) can be thoroughly cleaned, provided the part is completely wetted and no air is trapped. Thanks to the power of the implosions, cleaning is extremely thorough and precise.

• No damage. With ultrasonic cleaning, your products can't be damaged or broken, especially since you can select the ultrasonic frequency and the power delivered by the generator on many of our ultrasonic tanks. This is in contrast to manual cleaning, which always uses a solid material such as a brush to dislodge dirt. So you run the risk of scratching the product or causing minor damage.

• High speed. Another advantage of ultrasonic cleaning is the speed with which complex objects with many nooks and crannies and hard-to-reach surfaces can be cleaned. Cleaning every nook and cranny by hand is extremely time-consuming. Ultrasonic cleaning cuts this time by 90%! What's more, our ultrasonic tanks are suitable for intensive use. With a professional ultrasonic cleaner, you're guaranteed a rapid cleaning process.

Ultrasonic cleaning applications

• Medical/dental sector: in this sector, ultrasonic cleaning is used to disinfect medical instruments.

• Laboratories: because of the sensitivity of the equipment, ultrasonic cleaning is used to clean parts.

• Jewelry industry: ultrasonic cleaning is used to clean jewelry in places that are inaccessible by hand.

• The (precious) metals industry

• Aerospace industry: in this sector, flexible mechanical parts are cleaned using an ultrasonic tank.

The size of the tank you need depends on the dimensions of the parts you want to clean. If you need any help, we're always at your service!

After ultrasonic cleaning

To achieve the best results, it's also important to pay particular attention to post-treatment. The following two steps are essential:

• The cleaned object must first be rinsed to completely remove the cleaning liquid. Ultrasonics can also be added at this stage.

• The second step is to dry the object. If it is not dried properly, there is a high risk of oxidation. This can be avoided by drying it properly, for example in one of our drying tanks, or by rinsing it with a solution containing a rust-inhibiting product.

Version en Français

Le nettoyage par ultrasons – Qu'est-ce que c'est ?

Le nettoyage par ultrasons s'effectue dans une cuve à ultrasons remplie d'eau et de détergent tensioactif, où un phénomène de cavitation est généré par des transducteurs piézoélectriques, généralement collés au fond de la cuve, qui vibrent à haute fréquence. Ces vibrations créent des contraintes de traction et de compression dans la solution. Cela crée des microbulles sous vide dans le bain à ultrasons. Chacune de ces bulles libère de l’énergie en implosant. Si cette énergie est supérieure à l'énergie de liaison entre la surface du produit et les impuretés, ces dernières se relâchent. La lessive mélangée à de l'eau et dédiée au nettoyage par ultrasons réduit l'énergie de liaison entre la saleté à éliminer et la surface à nettoyer. La température du bain contribue également à réduire cette valeur, rendant ainsi le nettoyage encore plus efficace. Il est à noter que l'implosion des bulles de vide libère de l'énergie, dont une partie est calorifique, et permet également de maintenir, voire d'augmenter la température du bain.

La combinaison d'un détergent approprié et de l'implosion des microbulles sous vide permet d'obtenir un produit parfaitement nettoyé. Cette méthode peut également être utilisée pour nettoyer rapidement des zones difficiles d’accès, alors qu’un nettoyage en profondeur des produits est parfois quasiment impossible ou prend beaucoup de temps.

Dans les secteurs médical et industriel, le nettoyage par ultrasons apporte généralement la solution souhaitée. Cependant, le liquide ultrasonore doit être adapté au type de contamination du produit. Nous ne parlons pas ici de cuves à ultrasons monosolvant ou cosolvant, que nous vendons également.

Nettoyage par ultrasons : des cuves manuelles aux systèmes entièrement automatisés

Il existe différents types de nettoyeurs à ultrasons. Les nettoyeurs à ultrasons sont disponibles en versions manuelles et entièrement automatisées. Les grandes machines automatisées sont principalement utilisées pour des produits spéciaux dans des secteurs spécifiques, comme l'aviation. Ces applications nécessitent une qualité de nettoyage spécifique qui n'est pas possible avec d'autres machines ou techniques de nettoyage. Mais n'oubliez pas d'utiliser le bon liquide à ultrasons. C'est un élément essentiel de votre nouvelle installation.

Fréquences de nettoyage par ultrasons

Le nettoyage par ultrasons utilise différentes fréquences, car la fréquence utilisée a un effet sur le processus de nettoyage. À une fréquence de 25 kHz, par exemple, produit des microbulles plus grosses, chacune libérant plus d'énergie pour un nettoyage en profondeur puissant. Aux hautes fréquences (40 kHz), ces micro-bulles sont plus petites et libèrent moins d'énergie par bulle pour un nettoyage plus précis et plus doux. Nous fournissons également des transducteurs piézoélectriques générant une fréquence de 20 kHz. Cette fréquence de 20 kHz offre un nettoyage puissant et est donc souvent utilisée pour nettoyer des moules ou des matrices par exemple.

Avantages du nettoyage par ultrasons

Le nettoyage des produits par ultrasons offre de nombreux avantages. Voici les principaux :

• Nettoyage en profondeur. Le liquide nettoie tous les petits coins et recoins. Les microbulles du liquide de nettoyage sont si puissantes qu'elles nettoient les surfaces et atteignent les endroits inaccessibles au nettoyage manuel. Comme le nettoyage par ultrasons utilise un liquide comme support, même les plus petites ouvertures (cavités longues et profondes) peuvent être nettoyées en profondeur, à condition que la pièce soit complètement mouillée et qu'aucun air ne soit emprisonné. Grâce à la puissance des implosions, le nettoyage est extrêmement minutieux et précis.

• Pas de dommage. Avec le nettoyage par ultrasons, vos produits ne peuvent être ni endommagés ni cassés, d'autant plus que vous pouvez sélectionner la fréquence ultrasonore et la puissance délivrée par le générateur sur plusieurs de nos cuves à ultrasons. Cela contraste avec le nettoyage manuel, qui utilise toujours un matériau solide comme une brosse pour déloger la saleté. Vous courez donc le risque de rayer le produit ou de provoquer des dommages mineurs.

• Grande vitesse. Un autre avantage du nettoyage par ultrasons est la rapidité avec laquelle des objets complexes comportant de nombreux coins et recoins et des surfaces difficiles d'accès peuvent être nettoyés. Nettoyer chaque recoin à la main prend énormément de temps. Le nettoyage par ultrasons réduit ce temps de 90 % ! De plus, nos cuves à ultrasons sont adaptées à un usage intensif. Avec un nettoyeur à ultrasons professionnel, vous avez la garantie d'un processus de nettoyage rapide.

Applications du nettoyage par ultrasons

• Secteur médical/dentaire : dans ce secteur, le nettoyage par ultrasons est utilisé pour désinfecter les instruments médicaux.

• Laboratoires : en raison de la sensibilité des équipements, le nettoyage par ultrasons est utilisé pour nettoyer les pièces.

• Industrie de la bijouterie : le nettoyage par ultrasons permet de nettoyer les bijoux dans des endroits inaccessibles à la main.

• L'industrie des métaux (précieux)

• Industrie aérospatiale : dans ce secteur, les pièces mécaniques flexibles sont nettoyées à l'aide d'une cuve à ultrasons.

La taille du réservoir dont vous avez besoin dépend des dimensions des pièces que vous souhaitez nettoyer. Si vous avez besoin d'aide, nous sommes à votre service !

Après le nettoyage aux ultrasons

Pour obtenir les meilleurs résultats, il est également important de porter une attention particulière au post-traitement. Les deux étapes suivantes sont essentielles :

• L'objet nettoyé doit d'abord être rincé pour éliminer complètement le liquide de nettoyage. Des ultrasons peuvent également être ajoutés à ce stade.

• La deuxième étape consiste à sécher l'objet. S'il n'est pas séché correctement, le risque d'oxydation est élevé. Ceci peut être évité en le séchant correctement, par exemple dans l'une de nos cuves de séchage, ou en le rinçant avec une solution contenant un produit antirouille.