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Das Reinigen mit Ultraschall

Die Reinigung mit Ultraschall wird mittels hochfrequenter Schallwellen realisiert. Die Frequenzen bewegen sich mit über 18 kHz in Bereichen, die für den Menschen akustisch nicht mehr wahrnehmbar sind.

Aufgrund seiner Eigenschaften kann die Ultraschallreinigung bei einer Vielzahl von Verschmutzungen angewendet werden.

  • Mögliche Verschmutzungen

    Öle

    Fette

    Ablagerungen

    Ruß und Zunder

    Beschichtungsrückstände

    Rost von Stahl und Gusseisen

     

    usw.

  • Oberflächen, die gereinigt werden können

    Metalle

    Glas

    Keramik

     

    usw.

     

Für die Metall verarbeitende Industrie sind typische Anwendungsbeispiele das Entfernen von Späne, Fetten und Ölen, resultierend aus Schneid- und Bearbeitungsvorgängen. In der Medizin-, Automobil- und Luftfahrttechnik ist das Entfernen Schleif- und Poliermittel von Teilen, die im weiteren Produktionsverlauf beschichtet werden, von großer Bedeutung.

 

Der Vorteil der Reinigung mithilfe des Ultraschalls ist, dass bei entsprechender Anwendung trotz der großen Reinigungswirkung keine Schäden am Produkt auftreten. Der Schall dringt auch in geringste Öffnungen und entfernt somit schnell und schonend feinste Partikel.

Das Prinzip der KAVITATION

 

Kavitation (von lat. cavitare: aushöhlen) beschreibt den Prozess der "Bläschenbildung", in dem durch mechanische Schallwellen Kompressions- und Dekompressionsphasen entstehen. Während der Dekompressionsphase entstehen in der Flüssigkeit viele kleine Hohlräume, die in der Kompressionsphase implodieren. Durch den entstehenden Druck werden somit Kleinstpartikel von den harten Oberflächen entfernt.

 

Entstehung von Ultraschall

Zur Erzeugung der Schallwellen innerhalb einer wässrigen Lösung sind Schallgeber notwendig. Die Hersteller dieser Vorrichtungen nutzen Membrane, die an Hochfrequenz-Wandler angebracht sind. Diese Wandler, welche aufgrund eines Hochfrequenzgenerators in ihrer Resonanzfrequenz schwingen, induzieren an der Membran verstärkte Vibrationen. Dies ist die Quelle für die Druckwellen, die sich im Medium ausbreiten und den Prozess der Kavitation in Gang setzen.

 

Die Resonanzfrequenz des Schallwandlers bestimmt Größe und Ausmaße der Bläschen. Im Normalfall werden bei der Reinigung mit Ultraschall Frequenzen von 20 bis 192 kHz verwendet, in einigen Fällen werden auch höhere Frequenzen genutzt. Ist die Frequenz kleiner, entstehen in der Dekompressionsphase größere Bläschen mit großer Wirkung. Die Erhöhung der Frequenz bewirkt  hingegen eine vermehrte Bildung dieser Bläschen, welche jedoch kleiner und weniger wirkungsvoll sind. Somit muss die Frequenz je nach Anwendungsgebiet angepasst werden.

EQUIPMENT

Die Grundausstattung für die Ultraschallreinigung besteht aus einer Reihe von Ultraschallwandlern, einem Ultraschallgenerator und einem Becken mit einer wässrigen Reinigungslösung.

 

Hauptkomponente ist der Ultraschallwandler.

Wir verwenden für sämtliche Anlagen sogenannte Piezeoelektrische Wandler, deren Bezeichnung Plumbum-Zirkonat-Titant (kurz: PZT) aus den verwendeten Stoffen Blei (Plumbum), Zirkonium und Titan resultiert.

 

 

Der HF (Hochfrequenz) Generator wandelt niederfrequente Netzleistung (60 Hz, Steckdose) in hochfrequente Bereiche von 25 bis 80 kHz um, die für das Betreiben der Schallwandler nötig sind.

 

 

Reinigungsbecken

Die Reinigungswannen sind meist von rechteckiger Form und können in nahezu jeder Größe hergestellt werden. Bei RATIONAL werden grundsätzlich alle Medien berührenden Teile aus hochwertigem Edelstahl gefertigt, bei Bedarf ist die Fertigung aus Kunststoffen möglich.

 

Die Ultraschallschwinger gibt es in folgenden Ausführungen

  • Einzelne PZT, außen an die Wannenwand geklebt
  • Sog. Tauchschwinger, innerhalb des Beckens montiert
  • Plattenschwinger, mittels Flansch ans Becken montiert

 

Sie suchen die passende Lösung? Wir helfen Ihnen dabei.

 Entdecken Sie unsere

Reinigungsanlagen

Reinigungslösung

Für das Erzielen guter Endergebnisse sind die passenden Reinigungsmittel von wesentlicher Bedeutung.

 

Bei der Konzeption unserer Anlagen bieten wir gleichzeitig die passende Chemie an. Wegen ihrer hervorragenden Eigenschaften als ungiftige, nicht brennbare und umweltfreundliche Lösungsmittel, bieten wir ausschließlich  Lösungen auf Wasserbasis an.

 

Dies hat zwei qualitätsrelevante Vorteile

  • Durch Zugabe von wässrigen Lösungen in Spülbäder wird die Oberflächenspannung und dementsprechend die Bindung der Schmutzpartikel am Reinigungsgut verringert. Die Spülleistung steigt somit um ein Vielfaches.
  • Die Kavitationsenergie, die in der Ultraschallreinigung genutzt wird, ist in wässrigen Lösungen wesentlich stärker als in organischen Lösungen.

 

Anwendungsgebiete wässriger Lösungen

  • Saure, wässrige Lösungen

    • Schwache Säure

      Entfernung von Ablagerungen

    • Konzentrierte, inhibierte Säure

      • Entfernung von Modellformgips, Zinkoxid und Rost von Stahl und Gusseisen
      • Entfernung von Ruß und Zunder von gehärtetem Stahl
  • Alkalische, wässrige Lösungen

    • Schwach, alkalisch

      Entfernung von leichten Ölen und Fetten, Schneid-Öl und Kühlmittelmischungen

    • Schwach bis stark alkalisch

      • Entfernung von schweren Fetten und Ölen, Wachs
      • Entfernung von pflanzlichen Ölen, Tinte, Läpp- und Poliermitteln auf Wachs oder Fettgrundlage
      • Entfernung von Milchresten und Kohlehydraten
    • Stark alkalisch

      • Entfernung von Walzzunder, Zunder von Wärmebehandlung
      • Entfernung von Korrosion oder Oxyd

Im Bereich der Ultraschallreinigung spielt die Temperatur der wässrigen Lösung im Becken eine wichtige Rolle.

Höhere Temperaturen erhöhen die Kavitationsenergie und somit einen besseren Reinigungseffekt.

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