Cuve à ultrasons : matériau et épaisseur de paroi

Nos cuves sont en inox AISI 304, 2 mm sur les séries ST et SF et 2,5 mm à partir de l'AL-600. Pourquoi cette nuance, pourquoi ces épaisseurs, ce que la cavitation fait au fond de cuve au fil des ans, et quand spécifier l'AISI 316.

Guide technique. Les chiffres proviennent de nos propres fiches ; pour votre procédé, nous confirmons les réglages par un essai de nettoyage.

La cuve est la partie d'une machine de nettoyage par ultrasons qui travaille le plus et qui reçoit le moins d'attention dans une spécification. Elle contient le liquide, elle est la surface rayonnante des transducteurs collés sous elle, et elle est attaquée de l'intérieur par la cavitation même qu'elle produit.

AISI 304 en standard

Toutes nos cuves sont soudées en acier inoxydable austénitique AISI 304 (1.4301). Cette nuance est choisie parce qu'elle :

résiste aux détergents aqueux neutres et alcalins qui assurent l'essentiel du nettoyage industriel, aux 40 à 80 °C auxquels fonctionnent ces bains ;
se soude proprement, si bien que les cordons peuvent être arasés et que l'intérieur de la cuve n'a pas d'interstices où salissures et chlorures s'accumulent ;
transmet bien les ultrasons : son impédance acoustique est assez proche de celle du pavillon du transducteur pour que l'essentiel de l'énergie passe dans le liquide au lieu d'être réfléchi au niveau de la liaison ;
est amagnétique, et ne retient donc pas les copeaux contre les parois.

Sa limite, ce sont les chlorures. Les détergents contenant des chlorures, une eau du réseau riche en chlorures à haute température et surtout les bains acides de détartrage ou de dérouillage provoquent dans le 304 des piqûres qui démarrent sous les dépôts au fond et traversent la paroi. Pour ces chimies, nous construisons la cuve en AISI 316 (1.4401), dont la teneur en molybdène augmente nettement la résistance à la piqûre, ou la chimie est placée dans une cuve insert, comme décrit dans l'article sur le nettoyage direct et indirect.

Épaisseur de paroi

Série	Paroi	Raison
ST, SF, UMX Pro, AL-75 à AL-400, DT, SPR	2 mm	assez rigide sur un fond de 600 mm, assez mince pour rayonner
AL-600 et plus, AU-400 et plus	2,5 mm	le fond dépasse un mètre de portée et le panier jusqu'à 2000 kg de charge

L'épaisseur est un compromis. Un fond plus mince transmet plus efficacement le mouvement des transducteurs au liquide ; un fond plus épais couvre une plus grande surface sans fléchir sous la charge et la hauteur de liquide, et il a plus de matière à perdre par érosion avant de fuir. Le passage à 2,5 mm à 600 litres suit la portée et la charge, pas le volume en tant que tel.

Érosion par cavitation

Les bulles qui implosent et nettoient la pièce frappent aussi le fond de la cuve. En des milliers d'heures, elles rendent le fond rugueux au-dessus de chaque transducteur, d'abord une zone gris mat, puis une cuvette peu profonde, et finalement un trou d'épingle. La vitesse dépend de la densité de puissance, de la fréquence à laquelle la cuve fonctionne sans pièces (une cuve vide envoie toute l'énergie dans ses propres parois), du liquide (l'eau claire érode plus vite que l'eau additionnée d'un tensioactif) et de la température.

Trois habitudes prolongent de plusieurs années la vie d'un fond :

Ne faites jamais fonctionner les ultrasons cuve vide ou avec un liquide sous le repère minimum.
Laissez un panier dans la cuve ; la charge absorbe de l'énergie qui frapperait sinon le fond.
Ne laissez pas des pièces dures reposer sur le fond. Une pièce qui vibre sur un fond nu le marque bien plus vite que la cavitation ; c'est pourquoi nos paniers reposent sur des rails ou des pieds.

Un fond percé peut être rechargé ou remplacé, avec recollage des transducteurs ; c'est un travail d'atelier, pas une raison de mettre la machine au rebut.

Le couvercle de cuve

Le couvercle en losange des séries AL, AU et DT est plus qu'une protection : son arête renvoie la condensation dans la cuve au lieu de la laisser couler au sol, et il réduit l'évaporation, principale perte de chaleur d'un bain chaud et principale source d'odeur dans le local.

Spécifier

Indiquez la chimie de nettoyage dans votre demande. Détergents aqueux alcalins, neutres ou enzymatiques jusqu'à 80 °C : 304 en standard. Acide, chloré ou inconnu : dites-le, et nous chiffrons une cuve en 316 ou une cuve insert. L'article sur ce dont nous avons besoin pour un devis liste le reste.