Comment fonctionne un nettoyeur ultrasons ?

par : Frederic Olivier
Article édité le 26 janvier 2024

Image de l'article sur comment fonctionne le nettoyage aux 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 ? 

Schéma illustrant le fonctionnement d’un nettoyeur ultrason
 L’efficacité du nettoyage ultrason s’explique par l’effet de cavitation

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.

Schéma illustrant la formation des bulles de cavitation
Les ultrasons entraînent la formation de bulles de cavitation

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.

Représentation schématique d’une cuve à ultrasons et de pièces à nettoyer
Dans une cuve, les pièces sont nettoyées grâce à l’implosion des microbulles

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

 

Frederic Olivier, président gérant de l'entreprise BPAC

écrit par

Frederic Olivier

Après avoir occupé différents postes dans des entreprises internationales, en Europe et Asie, je reviens en France pour travailler dans le monde de la moto, une de mes grandes passions. Bricoleur invétéré, j'adore démonter, réparer, restaurer, améliorer que ce soit mes motos ou d’autres objets du quotidien. Mon point fort : penser l’objet dans son ensemble, en 3D, son pourquoi et son comment. Ma curiosité m’a amené à découvrir le nettoyage par ultrasons et en 2019 je décide de reprendre l’entreprise BPAC, Leader Français des nettoyeurs ultrason sur Internet. Depuis, je me passionne à développer ce mode de nettoyage écologique, économique et efficace dans tous les domaines possibles, au meilleur rapport qualité prix pour en faire bénéficier le plus grand nombre.

Toutes vos questions autour des ultrasons

8 réponses

  1. Bonjour, merci pour cet article très informatif.
    Je fais partie d’une association d’escalade, qui régulièrement doit démonter et laver des 10aiens /100 aines de prises en résine.
    Nous utilisons actuellement un lave vaisselle, le résultat est très moyen.
    Nous aimerions nous tourner vers les ultra sons. Malheureusement les prix que je vois pour une cuve de 100L (3000€ si je ne me trompe pas) sont un peu hors de portée de notre association.
    J’aurais 2 questions pour vous si vous pouvez m’accorder quelques instants (par téléphone par exemple ):
    * existe-t-il une offre de deuxième main/ reconditionné pour ces appareils ?
    ** est-ce qu’il serait envisageable de « fabriquer » notre propre nettoyeur, par exemple en utilisant une grande caisse en plastique, peut etre un « big bag », voire meme une piscine gonflable ? est-ce que la cuve est attaquée par les ultrasons ? éventuellement en mettant un bac intérieur pour protéger les parois ?
    Des questions de débutants comme vous le voyez 🙂 mais meme des débuts de réponses seront grandement apprécié 🙂
    Mon numéro de téléphone 0633861297
    Merci et bonne journée

    1. Bonjour Mr Jean,
      Effectivement, une cuve Nettoyeur Ultrasons INDUSTRIEL 96 litres, 600x400x400mm, 28 KHz est à partir de 2790 € HT.
      Nous n’avons pas ou peu de cuves de seconde main, car il est difficile de connaitre l’état exact des cônes ultrasons sur une cuve qui aurait 2 ou 3 ans d’utilisation.
      Pour ce qui est de le fabriquer, la cuve doit absolument être en métal si vous souhaitez que la cavitation puisse se faire, et avec l’achat des pièces détachés, vous risquez de dépenser plus cher qu’une cuve existante.
      Il faut ensuite prévoir un système de chauffe dans la cuve, car les US ont besoin d’être à 45 -55°c pour êtres optimums.
      Les ultrasons n’attaquent pas les surfaces.
      J’espère avoir répondu à vos questions.

      L’équipe BPAC.

  2. bonjour , je suis responsable du service métrologie dans une entreprise de la place et nous disposons de bacs ultrason pour le nettoyage de nos tamis de contrôle. Nous disposons de tamis de petites mailles et de grandes mailles qui font objet de nettoyage après chaque essai.
    je veux savoir quel détergent pouvons nous utiliser pour le nettoyage et è quelle quantité. aussi, je veux savoir si pour un nettoyage à ultrason il nécessaire d’aller à plus de 30 min de nettoyage.

    1. Bonjour,

      Nous prenons connaissance de votre message.
      Pouvez vous nous en dire plus sur la matière de vos tamis et des dépôts que vous retirez ?
      Dans l’attente de vous lire pour vous conseillons.
      L’équipe BPAC

  3. est il possible de disposer d’un bac à ultrason sans panier et effectuer correctement le nettoyage?

    1. Bonjour,

      Si vous n’utilisez pas de panier, votre pièce doit être suspendu
      Si pas possible vous devez obligatoirement mettre votre pièce dans le panier ultrasons car autrement vous allez endommager votre cuve et elle sera HS.
      En espérant avoir répondu à vos attentes,
      L’équipe BPAC

  4. Bonjour,
    – Quels sont les indices et détails visuels d’une cuve HS ?
    – Peut-on poser le panier sur des supports en verre ou en pvc sur le fond de la cuve ?
    Merci de vos réponses.

    Autre sujet : Quelle table élévatrice serait la plus appropriée pour supporter un 1300 XjR sur sa béquille centrale ou un lève moto roue arrière (environ 260kg) sans y mettre une somme conséquente ?

    Aussi je voulais vous remercier de toutes vos explications pédagogiques et intéressantes fournies dans les pages de votre site.
    Cordialement
    Patrice

    1. Bonjour,

      Nous prenons connaissance de votre demande.
      Le problème d’une cuve peut venir des différentes choses (transducteur, chauffage, PCB,….) et visuellement seront différents en fonction du problème.
      Seul le panier peut être déposé dans le fond de cuve (si le panier n’est pas à suspendre).
      Nous proposons la table moto 450 kg qui accepte une moto de moins de 450 kg avec un entraxe de milieu de roue à milieu de roue moins de 1m80 (pour que les 2 roues soient sur la plateforme principale).
      En espérant avoir répondu à vos attentes,
      L’équipe BPAC

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