INFLUENCIA DE LOS PARÁMETROS DE PULIDO POR VIBRACIÓN ULTRASÓNICA EN LA TEMPERATURA DE COLAPSO DE LAS BURBUJAS DE CAVITACIÓN

Resumen

La cavitación ultrasónica ha atraído un interés considerable en las aplicaciones de ultrasonido, especialmente sobre su mecanismo y el comportamiento dinámico de las burbujas. Sin embargo, el daño térmico del colapso de las burbujas de cavitación es difícil de estudiar, por su complicado mecanismo. En este trabajo, se analizó el mecanismo de formación de una burbuja de cavitación. Se estableció un modelo dinámico en base al mecanismo de pulido por vibración ultrasónica y se presentó la temperatura de colapso de la burbuja bajo la ley del equilibrio termodinámico. Se estudiaron seis parámetros de pulido (velocidad de rotación de la cabeza pulidora, amplitud de vibración de la onda ultrasónica, velocidad de respuesta del abrasivo, presión de pulido, radio inicial de la burbuja y amplitud de la potencia de la onda ultrasónica) para estudiar la influencia de la variación del radio de la burbuja y la temperatura de colapso. Para los parámetros dados, el variación del radio de la burbuja y la temperatura de fractura se simularon cambiando el proceso de pulido. Los resultados demuestran que el rango de los radios de colapso de la burbuja están entre 100-200 µm y que los valores más altos y más bajos de la temperatura de fractura son 1.400 y 300 ºK respectivamente. La erosión por cavitación en la superficie de una lámina de aluminio corresponde al daño térmico causado por el colapso de las burbujas. Los resultados obtenidos en este estudio aportan valores de referencia para el mecanismo de colapso de cavitación y puede ser aplicado en limpieza ultrasónica, especialmente en la eliminación de capas de óxido. Palabras clave: pulido por vibración ultrasónica, burbuja de cavitación, temperatura de colapso, erosión por cavitación.