Comment fonctionne un nettoyeur ultrasons ?

Le nettoyage aux ultrasons est considéré aujourd’hui comme le procédé de nettoyage le plus moderne et le plus efficace : il permet de nettoyer en profondeur, de dégraisser, d’éliminer les impuretés, de désoxyder et de redonner de l’éclat. Retour sur les grands principes de son fonctionnement.

Pourquoi utiliser des ultrasons pour nettoyer des objets ? 

Les ultrasons sont des ondes de vibrations mécaniques inaudibles pour l’oreille humaine, de fréquence supérieure à 20 kHz (20 000 Hz), c’est-à-dire que l’onde vibre au moins 20 000 fois par seconde. Dans les cuves ultrasons, elles sont produites par un transducteur, sorte de haut-parleur spécialisé dans les hautes fréquences. Ces ondes ultrasonores vont créer dans l’eau des compressions et des décompressions très rapides : l’eau ne pouvant ni se comprimer, ni se décomprimer, va alors se transformer en bulles de vapeur de taille variable, qui vont s’effondrer sur elle-même, libérant des quantités d’énergie importante. C’est le phénomène de cavitation. Ce sont les implosions répétées de ces milliers de bulles en mouvement qui vont nettoyer les objets, en cassant littéralement la matière et en libérant les particules et dépôts accrochés à leurs surfaces. 

Parallèlement, la pulsation des micro-courants générés simultanément assure l’éloignement continu des impuretés de la surface des pièces à nettoyer. Le nettoyage par ultrasons permet le retrait des particules supérieures à 0,15 microns. On a observé qu’à une fréquence de 40 kHz des particules de 2 à 100 µm pouvaient être retirées. Plus la fréquence (kHz) est élevée et plus le nettoyage sera fin (les bulles de cavitation sont plus petites et plus nombreuses). En revanche, une fréquence trop basse, par exemple de 25-28kHz entraîne des bulles de cavitation plus grosses et moins nombreuses générant un haut niveau d’énergie qui peut abîmer certains matériaux.

Comment le nettoyeur ultrason exploite-t-il le phénomène de cavitation pour nettoyer ?

Le nettoyeur à ultrasons est composé d’une cuve remplie d’eau soumise aux ultrasons. Les millions de minuscules bulles microscopiques formées par les ultrasons implosent au contact des objets à nettoyer en libérant une énergie élevée qui provoque le décollement des impuretés, même dans les recoins inaccessibles. L’eau pouvant pénétrer à l’intérieur de toutes les crevasses, tous les recoins, toutes les cavités même les plus petites, le nettoyeur ultrasons peut nettoyer des pièces complexes et supprimer des petites particules qui ne peuvent pas être nettoyées à la main.

D’autres paramètres influent positivement sur l’effet de cavitation et sur l’efficacité du nettoyage :

• L’ajout d’un détergent à la solution (généralement dilué entre 3 et 5 %).
• La température du bain (entre 45° et 55°, l’effet de cavitation est renforcé).

En résumé, c’est la synergie des bulles, de la chaleur du bain et du détergent qui offrent une efficacité optimale de nettoyage.

Quels sont les avantages du nettoyage par ultrasons ?

Les atouts du lavage et nettoyage à l’ultrason sont nombreux :

• Il permet le nettoyage et le dégraissage là où le pinceau et la brosse ne passent pas (canalisations de carburateurs, recoins, formes complexes, petites pièces de précision…).
• Il supprime toutes les impuretés sur tous les matériaux (acier, métaux non ferreux, métaux précieux, alliages, caoutchouc, verre, plastique, céramique…).
• Il désoxyde et enlève la rouille sans aucun risque d’abîmer ou de micro-rayer les pièces (cylindres de roue, maîtres cylindres, chemises, pistons, axes, pièces d’horlogerie…)
• Le nettoyage est soigné sans agresser les matériaux. Il est rapide et sans effort (entre 5 et 15 minutes suivant les objets).
• L’utilisateur professionnel gagne du temps et peut s’occuper d’autres tâches pendant le cycle de nettoyage.
• Cela évite d’inhaler des vapeurs toxiques avec des produits solvants dangereux. 
• Des détergents spécifiques existent pour chaque domaine d’application, il suffit de diluer environ 3 à 5 % de produit dans l’eau du bac.

Nettoyage ultrason Avant / Après : quelques exemples