音圧測定解析に基づいた、超音波洗浄（非線形現象の制御）技術

超音波洗浄（非線形現象の制御）技術 2023.7.27 超音波システム研究所 １．はじめに 超音波に関して、音響流の効果を利用する技術を紹介します 超音波洗浄について、 「最も重要（効果的）な要因は、音響流です」 ２．音響流とは 超音波洗浄機に入れた洗浄物の表面付近に流れが発生する この流れが音響流です。

３．課題と対策 超音波洗浄において、キャビテーションによる説明・解説が行われています。 精密洗浄において、キャビテーションの制御では洗浄効果に結び付かない事例 が多数あります。 半導体、レンズ、・・音響流のコントロールによる成功例が多数あります。 音響流は、非線形現象であるため、理解しにくいのですが、利用方法は簡単で す。 理解・数値化には、音圧データの解析が必要となるため普及が遅れています。 （音圧測定に基づいた音響流制御による洗浄成果は、 ナノレベルの洗浄では、大きな成果となり、確実に増えています） 音響流の利用方法は簡単です。 流れに超音波を伝搬させる方法です。 脱気ファインバブル発生液循環装置による、 均一な洗浄液に超音波を照射すると 水槽内の液体全体に、効率よく超音波が伝搬します。 上記の状態に対して、液面から洗浄液を流すことで 流水に超音波が伝搬する状態が実現します。 流水に超音波が伝搬した状態の刺激は効果的で 音響流の制御によりが、洗浄・攪拌・加工・表面処理・・・を実現しています 音響流の制御：流量変化、ＯＮ／ＯＦＦ、・・シャワー状態・・ 追記 キャビテーションだけで、超音波の効果を理解して、改善を進めることは 非効率であるだけでなく、主要要因を無視している点で 大きな問題だと考えられます。

４．音響流の制御事例写真

５．結論 汚れを除去するという場合、除去した汚れを再付着させないことも重要です。 非線形現象による複雑な相互作用による洗浄効果は、流水シャワーで利用する ことで、再付着の防止として有効です。（洗浄物の表面を流れる、液の流れに関 する理解・各種工夫・ノウハウ・・・・が必要です） 現状の超音波洗浄機において、脱気ファインバブル発生液循環装置とシャワー ポンプの追加による洗浄レベルの改善を提案・推奨します。 追記：超音波シャワーは、洗浄レベルの向上とともに 洗浄以上にリンスとしての利用が効果的です

６．参考文献 超音波工学と応用技術 ベ．ア．アグラナート エヌ．エス．ハフスキー 他 著・邦訳 発行年月：１９９１ 出版社： 日ソ通信社 A4判・296頁

参考 超音波とファインバブル（マイクロバブル）による洗浄技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=18101 ファインバブルと超音波による、表面処理技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=18109 脱気マイクロバブル発生液循環装置 http://ultrasonic-labo.com/?p=14443 超音波とマイクロバブルによる表面改質（応力緩和）技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=5413 超音波による金属・樹脂表面の表面改質技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=1004 脱気マイクロバブル発生液循環システム追加の出張サービス http://ultrasonic-labo.com/?p=2906 オリジナル技術（液循環） http://ultrasonic-labo.com/?p=7658 超音波の最適化技術１ http://ultrasonic-labo.com/?p=15226 超音波の最適化技術２ http://ultrasonic-labo.com/?p=16557 超音波制御技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=16309 超音波とファインバブルを利用した「めっき処理」技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=18093 新しい音響流（超音波）制御技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=18089 複数の超音波発振制御技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=18561