فناوری اولتراسونیک در دهه‌های ۱۹۵۰ و ۱۹۶۰ در حوزه پزشکی مورد استفاده قرار گرفت، اما پس از آن نیز پیشرفت‌های زیادی داشت. در حال حاضر، علاوه بر کاربرد در حوزه پزشکی، فناوری اولتراسونیک در صنعت نیمه‌هادی، صنعت اپتیک، صنعت پتروشیمی و سایر جنبه‌ها به بلوغ رسیده است، اما عمدتاً از ویژگی‌های جهت‌گیری خوب و توانایی نفوذ قوی خود برای انجام کارهای تمیزکاری استفاده می‌کند.

فناوری اولتراسونیک به طور فزاینده‌ای به ابزاری مهم برای تقویت تبدیل شده است. علاوه بر کاربردهای ذکر شده در بالا، پتانسیل کاربردی بسیار خوبی در زمینه‌های دیگر نیز دارد که باید توسعه یابند.

اصل فرآیند متالورژیکی تقویت اولتراسونیک:

همانطور که همه ما می‌دانیم، «سه انتقال و یک واکنش» در فرآیند متالورژی، عامل اساسی مؤثر بر کارایی، سرعت و ظرفیت فرآیند است و همچنین کل فرآیند تولید متالورژی و شیمیایی را خلاصه می‌کند. اصطلاح «سه انتقال» به انتقال جرم، انتقال مومنتوم و انتقال حرارت اشاره دارد و «یک واکنش» به فرآیند واکنش شیمیایی اشاره دارد. در اصل، چگونگی بهبود فرآیند متالورژی باید با چگونگی بهبود کارایی و سرعت «سه انتقال و یک واکنش» آغاز شود.

از این دیدگاه، فناوری اولتراسونیک نقش خوبی در ارتقای انتقال جرم، مومنتوم و گرما ایفا می‌کند که عمدتاً توسط ویژگی‌های ذاتی اولتراسونیک تعیین می‌شود. به طور خلاصه، کاربرد فناوری اولتراسونیک در فرآیند متالورژی سه اثر اصلی زیر را خواهد داشت:

۱. اثر کاویتاسیون

اثر کاویتاسیون به فرآیند دینامیکی رشد و فروپاشی حباب‌های کاویتاسیون هسته گازی میکرو موجود در فاز مایع (مذاب، محلول و غیره) هنگامی که فشار صدا به مقدار مشخصی می‌رسد، اشاره دارد. در طول فرآیند رشد، پارگی و انقراض حباب‌های میکرو تولید شده در فاز مایع، نقاط داغ در فضای کوچک اطراف دستگاه حباب ظاهر می‌شوند و در نتیجه ناحیه‌ای با دمای بالا و فشار بالا برای تقویت واکنش ایجاد می‌شود.

۲، اثر مکانیکی

اثر مکانیکی، اثری است که توسط حرکت رو به جلوی اولتراسونیک در محیط ایجاد می‌شود. ارتعاش فرکانس بالا و فشار تابش اولتراسونیک می‌تواند باعث ایجاد تحریک و جریان مؤثر شود، به طوری که هدایت محیط می‌تواند در فضای انتشار خود وارد حالت ارتعاش شود، به طوری که فرآیند انتشار و انحلال مواد را تسریع کند. اثر مکانیکی همراه با ارتعاش حباب‌های کاویتاسیون، جت قوی و برخورد میکرو موضعی ایجاد شده بر روی سطح جامد می‌تواند کشش سطحی و اصطکاک مایع را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و لایه مرزی رابط جامد-مایع را از بین ببرد، به طوری که به اثری دست یابد که هم زدن مکانیکی با فرکانس پایین معمولی نمی‌تواند به آن دست یابد.

۳. اثر حرارتی

اثر حرارتی به گرمای آزاد شده یا جذب شده توسط سیستم در فرآیند تغییر در دمای خاص اشاره دارد. هنگامی که موج اولتراسونیک در محیط پخش می‌شود، انرژی آن به طور مداوم توسط ذرات محیط جذب می‌شود تا آن را به انرژی گرمایی تبدیل کند و انتقال حرارت را در فرآیند واکنش ارتقا دهد.

از طریق اثر منحصر به فرد فناوری اولتراسونیک، می‌تواند به طور موثری کارایی و سرعت "سه انتقال و یک واکنش" را در فرآیند متالورژی بهبود بخشد، فعالیت معدنی را بهبود بخشد، مقدار مواد اولیه را کاهش دهد و زمان واکنش را کوتاه کند، به طوری که به هدف صرفه‌جویی در مصرف انرژی و کاهش مصرف دست یابد.