Un atomiseur à ultrasons est un appareil qui convertit un flux normal de liquide en une brume très fine. Il se compose d’un générateur et d’une sonde. Le générateur crée des vibrations et les concentre à l’extrémité de la sonde. Lorsque le liquide s’écoule à travers la sonde, il est transformé en fines particules. L’atomiseur à ultrasons est souvent utilisé dans des applications de fabrication, telles que le revêtement de tissus, l’ajout d’humidité à un flux de gaz et l’injection de petites quantités d’un liquide dans un réacteur.
L’atomiseur à ultrasons dispose d’une alimentation électrique qui convertit l’énergie électrique basse fréquence en énergie électrique haute fréquence. Cette énergie électrique est ensuite convertie en vibrations mécaniques par un transducteur piézoélectrique, qui est typiquement en céramique. La vibration est renvoyée au transducteur piézoélectrique après avoir rebondi sur la pointe de la sonde. Cela augmente la force de la vibration et crée une action de pompage qui attire le liquide vers le centre de la sonde.
Le liquide est introduit dans la sonde par une entrée sur le côté, généralement par gravité ou par une pompe à basse pression. Il existe différentes sondes pour différentes applications. Une sonde à pointe plate, par exemple, peut focaliser des particules à un endroit spécifique. Une sonde à large dispersion a une plage de pulvérisation étendue, ce qui la rend idéale pour les applications de revêtement, et une sonde radiale est généralement utilisée pour pulvériser les parois intérieures des alésages.
Au fur et à mesure que le liquide traverse la sonde, il s’étale et devient plat. Les vibrations divisent le liquide en gouttelettes individuelles. La taille de la goutte dépend de la fréquence de l’énergie électrique. Plus la fréquence de l’énergie électrique est élevée, plus les vibrations produites par le transducteur piézoélectrique sont fortes. Des vibrations plus fortes produisent des gouttelettes plus petites.
Lorsque les gouttelettes atteignent la pointe de la sonde, elles sont pulvérisées. Le débit du spray dépend de la viscosité du liquide et de la fréquence de l’énergie électrique. Plus la fréquence et la viscosité sont élevées, plus le débit est faible.
L’atomiseur à ultrasons présente plusieurs avantages par rapport aux méthodes traditionnelles utilisées pour désintégrer les liquides. Étant donné que l’atomiseur à ultrasons peut fournir avec précision une pulvérisation uniforme, les fabricants peuvent utiliser efficacement les matières premières et réduire la pollution. La sonde ne se bouche généralement pas et se nettoie facilement. Cela permet d’atomiser plusieurs types de liquides, sans risque de contamination ou d’érosion de la sonde. Cependant, les liquides contenant des polymères à longue chaîne sont difficiles à atomiser en raison de leurs fortes propriétés cohésives.