Principes des procédés ultrasons
Comme pour les ondes électromagnétiques, on subdivise l'ensemble des ondes sonores en différentes bandes :
| Bandes de fréquences | Désignations |
| au-dessous de 20 Hz 20 Hz à 20 kHz 20 kHz à 10 GHz | Infrasons Sons audibles Ultrasons Procédés industriels diagnostic médical thérapie Essais des métaux Hypersons |
Considérant les longueurs d'ondes des différentes bandes en utilisant la relation :
Longueur d'onde (m) = célérité des ondes sonores c (m/s)
fréquence f (Hz)
pour c = 340m/s (air). On obtient alors les résultats suivants :
| Fréquence | Longueur d'onde |
| 20 Hz 1000 Hz 20 kHz 1 MHz 1 GHz | 17m 0.33m 17mm 0.3mm 0.3um |
Principe de fonctionnement
Les ultrasons sont des vibrations mécaniques semblables à celles produites par n'importe quel instrument de musique. Ces vibrations sont appelées des ultrasons parce qu'elles sont à une fréquence supérieure aux capacités auditives de l'oreille humaine (supérieur à 16 kHz). Ces ondes de pression sont produites par un générateur.
Ce dernier envoie un courant alterné ayant la même fréquence que le convertisseur (ou transducteur) composé de céramiques piezo-électriques qui les transforme en vibrations mécaniques. Dans les ultrasons, une tension est envoyée sur la céramique et celle-ci "s'allonge" ou se "raccourcit" suivant la polarité de la tension. Une fois la vibration produite, elle est ensuite amplifiée et transmise aux pièces à souder par la sonotrode.
+ Graphique
Le générateur convertit la fréquence électrique du réseau (50/60 Hz) en énergie électrique de haute fréquence correspondant, sur ce schéma, à 20 000 Hz.
Le convertisseur piezo-électrique (ou transducteur) transforme les 20 000 Hz électriques en vibrations mécaniques de même fréquence. L’énergie devient alors mécanique.
Le booster, ou modificateur d'amplitude, va augmenter ou réduire l'amplitude produite par le convertisseur.
Dernier élément de la chaîne acoustique, la sonotrode transmet l'énergie ultrasonore à la pièce à souder ou couper.