Nekoliko učinaka ultrazvučnog širenja aparata za zavarivanje

Kada se ultrazvučni val razmnožava u mediju, zbog interakcije između ultrazvučnog vala i medija, medij prolazi kroz fizičke i kemijske promjene, što rezultira nizom mehaničkih, toplinskih, elektromagnetskih i kemijskih ultrazvučnih učinaka, uključujući sljedeća 4 učinka:

mehanički učinak

Mehaničko djelovanje ultrazvuka može potaknuti emulgiranje tekućina, ukapljivanje gelova i disperziju krutih tvari. Kada se u ultrazvučnom tekućem mediju formira stojeći val, sitne čestice suspendirane u tekućini kondenziraju se na čvoru zbog djelovanja mehaničke sile, tvoreći povremeno nakupljanje u prostoru. Inducirana električna polarizacija i inducirana magnetizacija zbog mehaničkog djelovanja ultrazvučnih valova pri razmnožavanju u piezoelektričnim i magnetostruktivnim materijalima (vidi Dielectric Physics and Magnetostriction).

Kavitacija

Kada ultrazvučni val djeluje na tekućinu, može proizvesti veliki broj malih mjehurića. Jedan od razloga je taj što postoji lokalni vlačni stres u tekućini kako bi se stvorio negativan tlak. Smanjenje tlaka čini plin izvorno otopljenim u tekućini prezasićenim i bježi iz tekućine kao mali mjehurići. Drugi razlog je taj što snažan vlačni stres "rastrga" tekućinu u šupljinu koja se naziva kavitacija. Unutar šupljine nalazi se tekuća para ili drugi plin otopljen u tekućini, možda čak i vakuum. Mali mjehurići nastali kavitacijom kontinuirano će se kretati, rasti ili naglo puknuti vibracijama okolnog medija. Kada pukne, okolna tekućina iznenada juri u mjehurić kako bi stvorila visoku temperaturu, visoki tlak i udarni val. Unutarnje trenje popraćeno kavitacijom može tvoriti električni naboj, a fenomen luminiscencije nastaje u mjehuriću zbog pražnjenja. Većina tehnika ultrazvukom u tekućinama povezana je s kavitacijom.

Toplinski učinak

Zbog visoke frekvencije i visoke energije ultrazvučnih valova, može proizvesti značajne toplinske učinke kada se apsorbira u mediju.

kemijski učinak

Djelovanje ultrazvuka može izazvati ili ubrzati određene kemijske reakcije. Na primjer, čista destilirana voda se ultrazvukom kako bi se proizveo vodikov peroksid; voda otopljena dušikom ultrazvukom se proizvodi za proizvodnju dušikove kiseline; vodene otopine boja promijenit će boju ili izblijedjeti nakon ultrazvukom. Pojava ovih pojava uvijek je popraćena kavitacijom. Ultrazvuk također ubrzava procese hidrolize, razgradnje i polimerizacije mnogih kemikalija. Ultrazvuk također ima značajne učinke na fotokemijske i elektrokemijske procese. Nakon ultrazvučnog tretmana vodenih otopina različitih aminokiselina i drugih organskih tvari, karakteristične apsorpcijske spektralne trake nestale su i pokazale su ravnomjernu opću apsorpciju, što je ukazivalo na to da je molekularna struktura promijenjena kavitacijom.