Wie funktioniert Ultraschallreinigung?
Das Prinzip der Ultraschallreinigung basiert im Wesentlichen auf dem Kavitationseffekt.
Durch die Generatoren und Konverter wird der Schwinger so im Reinigungsmedium angeregt, dass darin Schallwellen entstehen. Bei gezieltem Aufeinandertreffen dieser Schallwellen wird das Gefüge im Medium kurzzeitig zerrissen wodurch Vakuumbläschen (sogenannte Kavitationsbläschen) erzeugt werden. Diese implodieren im µs Bereich, bevorzugt beim Auftreffen auf eine harte Oberfläche, wobei Temperaturen von bis zu 5.500 °C und Drücke von bis zu 2.000 Bar entstehen können und somit Verunreinigungen geradezu absprengt werden.
Niedere Frequenzen (bis zu 25kHz) erzeugen größere Blasendurchmesser mit sehr hoher Sprengkraft. Höhere Frequenzen bedeuten kleinere Blasen die schonender reinigen. Mittels des Ultraschallreinigungsverfahren können auch schwerzugängliche Bereiche gereinigt werden, wie beispielsweise Hinterschnitte in Werkzeugen oder aber auch sehr kleine Durchmesser in Kanülen. Hierbei liegt die Schwierigkeit vor allem im Spülvorgang nach der Reinigung, dies kann unter Umständen auch mittels Ultraschall unterstützt werden. Grundsätzlich können aber alle Bereiche, die vom flüssigen Reinigungsmedium erreicht werden, auch gesäubert werden.
Ein weiterer reinigender Effekt, der durch die in Schwingung versetzten Schwinger erzeugt wird, sind die sogenannten Mikrojets. Ein kleiner harter Wasserstrahl der, neben den Kavitationsbläschen, eine weitere zusätzliche mechanische schmutzlösende Wirkung hat.
Diese extremen Effekte werden beim Ultraschallreinigen ganz gezielt und entsprechend dosiert genutzt.
Weitere Einflussfaktoren auf das Reinigungsergebnis
So spielt unter anderem das Reinigungsmedium und die Temperatur des Reinigungsmediums, welche die Aggressivität des Mediums beeinflusst, ebenfalls eine wichtige Rolle. Mittels der Kombination von Reinigungsmedium und Temperatur wird die Oberflächenspannung der Verschmutzung angelöst und bietet so die perfekte Angriffsfläche für den Ultraschall (die Kavitationsbläschen).
Durch die Kombination aus Reinigungsmedium, Temperatur und Ultraschall wird die Verschmutzung schichtweise abgetragen. Der bereits durch das Reinigungsmedium angelöste Schmutz wird abgesprengt, wodurch die darunterliegende Schmutzschicht bestmöglich freigelegt wird. Dies bietet dem Reinigungsmedium wieder eine optimale und möglichst große Angriffsfläche, bis der Schmutz vollständig vom Bauteil entfernt ist. Ohne Ultraschall würde der Prozess extrem lange dauern und in den meisten Fällen nicht bis zum Bauteil durchdringen. Darüber hinaus ist der Verbrauch an Reinigungsmedien ohne Ultraschall deutlich höher.
Aus diesen Gründen bietet Ultraschall eine – wie in keinem anderen Verfahren – gründliche, kosteneffiziente und für die Umwelt nachhaltige Lösung für Reinigungsanforderungen.
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