Principes du nettoyage par ultrasons · 4 min de lecture · Mis à jour le 25/09/2026
Transducteurs et générateurs à ultrasons : ce qui anime la cuve
Le générateur produit le signal électrique, les transducteurs le transforment en mouvement de la paroi de cuve. Comment les deux sont accordés, pourquoi le nombre de transducteurs croît avec la cuve, et quand un bloc immergeable l'emporte sur des transducteurs collés.
Guide technique. Les chiffres proviennent de nos propres fiches ; pour votre procédé, nous confirmons les réglages par un essai de nettoyage.
Toute machine de nettoyage par ultrasons se compose de deux éléments en série : un générateur qui produit un signal électrique à haute fréquence, et un ensemble de transducteurs qui convertissent ce signal en mouvement mécanique de la paroi de cuve. Tout le reste, cuve, chauffage, panier, couvercle, filtration, est là pour servir le procédé que ces deux éléments créent.
Le générateur
Le générateur prend le courant du secteur et produit une onde sinusoïdale à la fréquence de travail, 28 ou 40 kHz sur nos machines industrielles et 40 kHz sur la gamme de table STS, à une puissance fixée par le nombre de transducteurs qu'il alimente. Générateur et transducteurs sont accordés l'un à l'autre : la fréquence de résonance d'un transducteur varie avec la température et avec la charge dans la cuve, l'alimentation doit donc correspondre aux transducteurs qu'elle pilote, et certains générateurs numériques suivent en plus ce décalage en fonctionnement.
Nos cuves ST jusqu'au ST-157 fonctionnent avec un seul générateur ; les ST-206 et ST-300 en utilisent deux et trois de 1500 W, et le ST-400 trois de 2400 W. Les grands systèmes AL et AU utilisent jusqu'à dix générateurs de 2400 W. Répartir la puissance ainsi garde chaque générateur à une taille qui se refroidit passivement, et une panne sur une unité ne met hors service qu'une fraction de la cuve, pas sa totalité.
Les générateurs existent en version analogique et numérique. Le guide analogique ou numérique détaille la différence pratique ; en bref, le générateur numérique ajoute le sweep, le dégazage, la puissance réglable et la possibilité d'obtenir un rapport d'essai, et c'est celui que nous proposons aux acheteurs soumis à une réglementation.
Les transducteurs
Un transducteur est un empilement d'anneaux en céramique piézoélectrique serrés entre une contre-masse en acier et un pavillon en aluminium ou en titane. Sous la tension du générateur, la céramique se dilate et se contracte de quelques micromètres ; l'empilement est accordé pour que ce mouvement résonne à la fréquence de travail. Le pavillon est collé sous le fond de cuve, et le fond devient la surface émettrice.
C'est le nombre de transducteurs qui dimensionne la machine. Un de nos transducteurs industriels émet environ 60 W, le nombre suit donc la cuve :
| Modèle | Volume de cuve | Transducteurs | Puissance ultrasonore |
|---|---|---|---|
| ST-40 | 40 L | 12 | 720 W |
| ST-96 | 96 L | 24 | 1440 W |
| ST-206 | 206 L | 42 | 2520 W |
| ST-400 | 400 L | 96 | 5760 W |
| AL-1000 | 1000 L | 200 | 12 000 W |
| AU-8000 | 8000 L | 1160 | 69 600 W |
Les transducteurs sont répartis sur tout le fond de cuve, et aussi le long des parois latérales sur les cuves profondes, pour que le champ acoustique soit homogène. Une cuve qui a trop peu de transducteurs pour sa profondeur nettoie bien près du fond et faiblement en surface ; l'article sur la densité de puissance montre comment le rapport évolue avec la taille.
Transducteurs collés ou bloc immergeable
Sur les cuves standard, les transducteurs sont collés directement sous le fond de cuve. C'est compact, efficace, et le bon choix quand la cuve est conçue dès le départ pour le nettoyage par ultrasons.
Un bloc transducteur immergeable est un boîtier étanche en inox contenant les transducteurs, relié au générateur par un câble et placé dans le liquide. C'est le bon choix quand :
- la cuve existe déjà, par exemple une cuve de trempage du client ou une ligne de traitement de surface ;
- la cuve est trop grande ou trop irrégulière pour y coller des transducteurs de façon homogène ;
- le bloc doit pouvoir être retiré pour maintenance sans vidanger la cuve ;
- le son doit venir du côté ou du dessus, comme dans certaines lignes multi-cuves.
Notre série SF utilise des blocs transducteurs de série, ce qui permet aussi à sa filtration à flux laminaire de faire circuler tout le volume de la cuve sans zones mortes derrière des transducteurs collés.
Accorder les deux
Un générateur et ses transducteurs forment un couple accordé. Remplacer un transducteur par un modèle de puissance différente, ou ajouter des transducteurs à une cuve, impose de réaccorder le générateur : c'est pourquoi les pièces de rechange sont livrées en ensembles appairés. Au fil de sa vie, le collage d'un transducteur peut se fatiguer ; une cuve qui a perdu une partie de sa cavitation le montre d'abord au test de la feuille, par des zones mortes sur le fond.
