Les ultrasons : exemples d’applications

4 décembre 2013 (Se) nourrir, Produire, stocker et consommer de l’énergie

Les ultrasons sont des ondes élastiques dont la fréquence est comprise entre 16 kilohertz environ et plusieurs centaines de mégahertz. Les premières applications industrielles sont apparues à la fin des années 50 suite aux travaux pour le SONAR du français Paul Langevin, à la fin de la première guerre mondiale.

La SRC SinapTec démontre toute l’étendue des usages de la technologie ultrasons : nettoyage, décontamination, contrôle, mesure, pulvérisation, découpe, soudage etc., et de ses très nombreux domaines d’applications : agroalimentaire, électronique, énergie, médical, etc.

Les ultrasons pour le nettoyage

Par exemple, bioMérieux, acteur mondial dans le domaine du diagnostic in vitro, a fait appel à cette SRC pour trouver une solution de nettoyage efficace et non polluante en zone à atmosphère contrôlée. Le procédé ultrasons développé par SinapTec permet de décrocher les fines particules de manière automatique grâce à la puissance des ultrasons et sans détergent pour garantir l’élimination de toute trace de contaminant. « Le nettoyage est reproductible et respecte sans dérive la méthodologie validée lors des essais, ce qui nous permet d’avoir la certitude d’utiliser des ustensiles propres » précise Franck Fonteneau, Chef de projet validation de bioMérieux. Le système prend la forme d’un pavé immergeable ultrasons installé dans les bacs de laverie existants sans modification particulière. Les essais de qualification réalisés par bioMérieux ont montré la performance du nettoyage ultrasons lors d’un cycle de 10 minutes dans un bain d’eau à 40°C sans détergent.

La SRC SinapTec accompagne également plusieurs entreprises européennes de l’agroalimentaire dans le cadre du projet Lowtev 2 en développant une solution ultrasons permettant de réduire considérablement la consommation d’eau nécessaire au nettoyage des tapis convoyeurs (60 %), la consommation d’énergie (30 %) et d’accroitre d’environ 20 % la productivité. Par ailleurs, la SRC SinapTec a mis au point une plateforme ultrasons universelle, NexTgen, offrant flexibilité, simplicité et autonomie dans le déploiement industriel de la technologie ultrasons.

Les ultrasons pour l’extraction

La SRC CVG mobilise également les ultrasons de puissance pour l’extraction de molécules d’intérêt ou encore la valorisation des co-produits (voir le dossier central du n°4 de 360° R&D, pp 4-7). « L’extraction assistée par ultrasons est une approche simple, efficace et à des coûts raisonnables grâce à des apports significatifs liés à l’accroissement du rendement d’extraction et à une accélération de la cinétique par rapport à une extraction classique. Cela assure un gain de temps et une baisse du ratio solvant/charge » rappelle Philippe De Braeckelaer, Directeur général adjoint de la SRC CVG.

// Les ultrasons pour le nettoyage d’une pièce critique

« Le laboratoire III-V lab est très impliqué dans des projets de recherches amont, principalement destinés aux systèmes radars de très haute technologie (ex. : radar de navigation du Rafale). J’avais une demande très précise, le nettoyage du distributeur de gaz de l’un des réacteurs de croissance pour le dépôt en couches minces sur wafer semi-conducteur, cet élément est le point critique de l’équipement. Le délai de nettoyage pour cette pièce étant de plusieurs mois via une filière de sous-traitance, j’ai opté pour un traitement au sein de notre laboratoire afin de minimiser l’arrêt de notre équipement et également pour suivre les différentes phases de démontage et remontage, celles-ci étant cruciales en termes de qualité. La SRC Sinaptec a très bien compris mon cahier des charges et a répondu rapidement avec une solution sur-mesure pertinente ; le tout à un coût très raisonnable. J’ai décapé avec succès en 2h la surface de cette pièce recouverte d’une épaisseur de 0,5 mm de dépôts générés par les croissances répétées. Le même test sans ultrason n’avait rien donné, même après plusieurs jours d’immersion dans une solution acide. »

Maurice Tordjman, responsable technique des équipements de croissance GaN, III-V lab