Nettoyage par ultrasons : une technologie de nettoyage industriel en plein essor

Nettoyer des pièces et des sous-ensembles dans le cadre d’une fabrication industrielle nécessite de disposer d’outils adéquats pour une mise en propreté efficace. Le nettoyage par ultrasons est une technologie en pleine expansion, permettant de satisfaire aux critères les plus poussés.

Dans cet article, nous allons vous présenter le principe de fonctionnement de ce procédé de nettoyage industriel, ses avantages, ses applications.

Qu’est-ce que le nettoyage par ultrasons ?

Le nettoyage par ultrasons est un procédé de nettoyage industriel mettant en œuvre des ondes ultrasonores permettant l’élimination des polluants liquides et solides, se trouvant sur les pièces à nettoyer.

Les ultrasons sont des ondes sonores de haute fréquence, supérieures à 20 000 Hz, et de ce fait inaudibles pour l’oreille humaine.

Comment fonctionne le nettoyage par ultrasons ?

Les ultrasons sont générés par des transducteurs piézoélectriques, qui transforment l’énergie électrique en vibrations mécaniques. Ces vibrations sont ensuite transmises à un liquide de nettoyage, (eau + détergent ou solvant), qui génère des ondes de pression.

Les ondes de pression produisent des microbulles, chargées en énergie, qui se propagent dans le liquide. Lorsque ces dernières entrent en contact avec les surfaces à nettoyer, les microbulles implosent, libérant une quantité d’énergie équivalente à un brossage mécanique. Ce phénomène physique est appelé « cavitation ».

Les avantages du nettoyage par ultrasons

Le nettoyage par ultrasons est plus efficace que les procédés de nettoyage traditionnels, telles que le nettoyage manuel ou par jets d’eau.

Il offre de nombreux avantages :

Nettoyage multidirectionnel

La diffusion des ondes ultrasonores est multidirectionnelle. Cela permet de nettoyer les zones inaccessibles. Cela inclut les porosités de la matière, les trous borgnes et les surfaces à géométries complexes.

Ce procédé de nettoyage est particulièrement adapté à l’élimination des polluants tels que : graisses, huiles, pates à polir, mais aussi, particules fines, poussières et autres contaminants.

Respectueux de l’environnement

Ce procédé de nettoyage n’utilise pas de solvants nocifs pour les utilisateurs ou l’environnement. Il met en œuvre, dans la plupart des cas, des solutions lessivielles biodégradables (eau + détergent), ou des fluides de classe A3.

Économique

Le nettoyage par ultrasons permet de réduire les coûts de main-d’œuvre, ainsi que les consommables.

En effet, les produits de nettoyage sont filtrés et recyclés, afin d’optimiser leurs durées de vie.

Les procédés de nettoyage par ultrasons sont souvent automatisés. Cela permet de réaliser des économies et de libérer le personnel opérateur pour accomplir d’autres tâches.

L’automatisation assure également la bonne reproductibilité des process de nettoyage. Il est également important de préciser que le procédé de nettoyage par ultrasons n’altère aucunement les états de surface.

Réduction des coûts de maintenance

Le nettoyage par ultrasons, permettant une mise en propreté particulaire des pièces ou sous-ensembles, augmente la fiabilité et la durée de vie des équipements, par l’élimination des polluants générateurs de dysfonctionnement ou pannes.

Applications industrielles

Le nettoyage par ultrasons est utilisé dans différents domaines avancés, tels que :

– Automobile et équipementiers,

– Aéronautique et spatial,

– Médical,

– Électronique,

– Optique,

– Horlogerie et bijouterie.

Comment fonctionne une cuve de nettoyage par ultrasons ?

Les cuves à ultrasons comprennent plusieurs éléments, à savoir :

– Une cuve de nettoyage généralement en acier inoxydable

– Un générateur ultrasons,

– Des transducteurs ultrasons,

– Un système de chauffage du bain,

– Un panier de nettoyage.

Les transducteurs ultrasons sont fixés sur le fond et/ou la paroi de la cuve de nettoyage. Ils sont pilotés par un générateur ultrasons. Lorsque le générateur est activé, il transmet un courant électrique à haute fréquence aux transducteurs, qui convertissent ce signal en vibrations mécaniques.

Les vibrations se propagent dans liquide de nettoyage, créant ainsi des ondes de pression. Ces ondes génèrent des microbulles qui implosent au contact des surfaces à nettoyer, libérant une énergie équivalente à un brossage mécanique.

Les éléments qui concourent à l’efficacité du nettoyage par ultrasons sont :

– Température du bain,

– Concentration du produit de nettoyage,

– Temps de contact,

– Fréquence et puissance des ultrasons.

Quelle est la durée d’un nettoyage par ultrasons ?

Le temps de nettoyage dépend de la typologie des pièces et de la quantité de polluant à éliminer. Il demeure cependant un procédé de nettoyage rapide et efficace. En général, les temps moyens observés pour les phases de nettoyage par ultrasons, pour des pièces issues de production, sont de l’ordre de 3 à 10 minutes.

Dans le cadre d’opérations de nettoyage en maintenance, où les pièces peuvent être beaucoup plus polluées, les phases de nettoyage peuvent alors varier de 15 à 30 minutes.

Conclusion

Le nettoyage par ultrasons est en plein essor dans l’industrie. Il offre de nombreux avantages techniques et économiques par rapport aux technologies traditionnelles. Ce procédé de nettoyage est performant, technologique, reproductible, automatisable et respectueux de l’environnement. Il permet également l’augmentation des performances et génère des réductions de coûts.

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