초음파세척기의 원리
초음파세척(Ultrasonic Cleaning)의 원리는 초음파의 음압효과와 Cavitation(캐비테이션) 효과를 이용하는 것으로서 특히 Cavitation 발생이 중요한 작용을 하며 이때 높은 압력이 발생합니다. 진동자로부터 수조 내의 용액에 초음파를 방사하면 용액 중에서는 고압과 저압이 교대로 나타나며, 저압 상태에서는 헤아릴 수 없이 많은 기포가 생성되며 이러한 Cavities의 형성 과정을 Cavitation이라고 합니다. 고압의 상태에서는 생성된 기포가 터지면서 대단히 강력한 에너지가 모든 방향으로 퍼지면서 세척물의 표면 뿐만 아니라 구석 및 미세 구멍까지 철저히 침투하여 세척하게 됩니다.
캐비테이션(Cavitation)
초음파세척기의 중요한 인자 중 하나인, 캐비테이션 강도는 주파수가 낮을수록 강해지며, 100㎑ 이상에서는 캐비테이션 현상이 거의 일어나지 않고 분자 가속도에 의해서 세정이 일어납니다. 주파수가 높아질수록 기포의 크기가 미세하여, 침투력이 강해지므로 정밀 세척에 유리하며 소음이 작아지는 장점이 있습니다. 일반적으로 캐비테이션 효과를 이용한 초음파 세척에 사용되는 주파수는 28㎑와 40㎑을 사용합니다. 더욱 정밀한 초음파 세척이 필요하거나, 깨지기 쉬운 세척물의 경우 28㎑보다 40㎑를 사용합니다. 해당 주파수는 강력한 캐비테이션을 얻을 수 있으며, 에너지 효율이 높은 장점이 있다.
초음파세척기의 온도
초음파세척기의 세척 용액은 온도에 따라 특성이 변하여, 캐비테이션 강도에 영향을 줍니다. 일반적으로 온도가 높을수록 캐비테이션 강도는 약해지지만, 기포 수가 증가하지만, 70℃ 이상이 되면 캐비테이션의 기포수와 강도가 급격히 감소하게 되어서 초음파세척의 효율이 현저히 저하됩니다.. 물의 경우, 캐비테이션 강도와 기포수가 적정하게 조화를 이루는 50~60℃ 정도가 가장 세척 효율이 높다고 합니다. 일반적으로 초음파 세척의 경우 온도가 높지 않은 것이 유리하며, 세제 등의 활성도를 고려한다면, 40~60℃ 정도가 적당합니다. 초음파세척기의 초음파 세척에 중요한 인자를 고려하여 초음파세척기를 선택, 초음파세척을 수행한다면 보다 효율적인 세척을 할 수 있습니다.
적용분야
- 의학 및 과학실험실 기자재(틈새나 작은 구멍에 박힌 미세 오염물의 제거)
- 치과 및 성형외과 등의 수술 도구 및 세척이 필요한 장비(살균 전 초음파세척을 통하여 오염물을 제거하여 살균이 되지 않는 부분을 제거)
- 실험실 및 연구실의 초자기구 세척(세척이 어려운 내벽이나 작은 틈새의 세척)
- 광학류 (콘텍트 렌즈, 안경테 등)
- 과학기기
- 전자제품의 PC Board 세척
- 산업먼지, 그리스, 왁스 및 오일의 제거
- 보석류 및 시계부품 세척
