La magnetostricción es un fenómeno donde un material cambia su forma o dimensiones en respuesta a un campo magnético. Este efecto puede usarse para producir vibraciones ultrasónicas, que son ondas sonoras con frecuencias por encima del rango de audición humana (típicamente por encima de 20 kHz).
Así es como funciona:
1. Material magnetoestrictivo: Ciertos materiales, como el níquel, el hierro y algunas aleaciones, exhiben fuertes propiedades magnetostrictivas. Esto significa que cambian su forma significativamente cuando se exponen a un campo magnético.
2. Campo magnético alterno: Una bobina envuelta alrededor del material magnetoestrictivo está energizado con una corriente alterna (AC). Esto crea un campo magnético alterno que cambia rápidamente la dirección y la fuerza.
3. Cambios de forma: A medida que el campo magnético oscila, el material magnetoestrictivo se expande y se contrae sincronizado con las variaciones de campo. Estos rápidos cambios dimensionales generan vibraciones mecánicas.
4. ondas ultrasónicas: Si la frecuencia de la corriente de CA es lo suficientemente alta (típicamente en el rango de KHZ), las vibraciones mecánicas producidas por el material magnetoestrictivo se convierten en ondas ultrasónicas.
Ventajas de transductores magnetostrictivos:
* Salida de alta potencia: Los transductores magnetostrictivos pueden generar ondas ultrasónicas de alta potencia, adecuadas para aplicaciones industriales como limpieza, soldadura y mecanizado.
* Fiabilidad y durabilidad: Los materiales magnetostrictivos son robustos y pueden soportar entornos hostiles.
* amplio rango de frecuencia: Los transductores magnetostrictive se pueden diseñar para operar en una amplia gama de frecuencias ultrasónicas.
Desventajas de transductores magnetostrictivos:
* Eficiencia limitada: En comparación con los transductores piezoeléctricos, los transductores magnetostrictivos tienen una menor eficiencia de conversión de energía.
* Sensibilidad a la temperatura: El efecto magnetoestrictivo es sensible a las variaciones de temperatura, lo que puede afectar el rendimiento del transductor.
Aplicaciones de ultrasonics magnetostrictive:
* Limpieza ultrasónica: Elimina la suciedad y los contaminantes de varios materiales y superficies.
* soldadura ultrasónica: Uniendo metales y plásticos sin la necesidad de calor o adhesivos.
* Mecanizado ultrasónico: Eliminar con precisión el material de una pieza de trabajo.
* Detección de fallas ultrasónicas: Localización de defectos e imperfecciones en materiales.
* Sonochemistry: Uso de ondas ultrasónicas para mejorar las reacciones químicas.
En conclusión, MagnetoStriction proporciona un método para generar ondas ultrasónicas explotando los cambios de forma de los materiales en respuesta a los campos magnéticos. Esta tecnología tiene numerosas aplicaciones industriales y científicas, lo que permite una transferencia de energía eficiente y un control preciso sobre las ondas sonoras generadas.
