Wie wir alle wissen, sind die Geräusche, die wir hören, akustische Wellen mit einer Frequenz von 20 Hz bis 20.000 Hz. Akustische Wellen mit einer Frequenz über 20.000 Hz werden als Ultraschallwellen bezeichnet. Sie breiten sich longitudinal sinusförmig aus und wechseln dabei zwischen starken und schwachen Phasen. Treffen schwache akustische Wellen auf eine Flüssigkeit, erzeugen sie einen Unterdruck und bilden zahlreiche winzige Bläschen. Starke akustische Wellen hingegen üben einen Überdruck auf die Flüssigkeit aus, wodurch diese Bläschen kollabieren. Studien haben gezeigt, dass beim Einwirken von Ultraschallwellen auf eine Flüssigkeit der Kollaps jeder einzelnen Blase extrem starke Stoßwellen erzeugt, die mit kurzzeitig hohen Temperaturen und Drücken von bis zu mehreren tausend Atmosphären einhergehen. Dieses Phänomen ist als Kavitationseffekt bekannt.Ultraschallreinigungnutzt die durch das Platzen von Blasen in der Flüssigkeit erzeugten Stoßwellen, um sowohl die inneren als auch die äußeren Oberflächen von Werkstücken zu reinigen und zu spülen.
Ultraschallwellen lassen sich in drei Kategorien unterteilen: Infraschallwellen, Schallwellen und Ultraschallwellen. Die Frequenz von Infraschallwellen liegt unter 20 Hz, die von Schallwellen zwischen 20 Hz und 20 kHz und die von Ultraschallwellen über 20 kHz. In der Regel können Infraschall- und Ultraschallwellen vom menschlichen Ohr nicht wahrgenommen werden. Aufgrund ihrer hohen Frequenz und kurzen Wellenlänge zeichnen sich Ultraschallwellen durch eine gute Richtwirkung und ein hohes Eindringvermögen aus.
Das Funktionsprinzip eines Ultraschallreinigers ist folgendes: Der Wandler wandelt die akustische Energie der Hochleistungs-Ultraschallquelle in mechanische Schwingungen um. Diese Schwingungen werden durch die Wand des Reinigungsbehälters übertragen und senden Ultraschallwellen in die Reinigungslösung im Inneren des Behälters aus. Unter dem Einfluss der Ultraschallwellen werden winzige Bläschen in der Flüssigkeit in Schwingung versetzt.
Sobald der Schalldruck oder die Schallintensität einen bestimmten Wert erreicht, dehnen sich die Blasen rapide aus und kollabieren dann abrupt. Im Moment des Kollapses entstehen Stoßwellen, die einen Druck von 10¹⁰ mbar erzeugen.¹²Pa bis 10¹³Pa um die Blasen herum. Der enorme Druck, der durch Ultraschallkavitation entsteht, zersetzt unlösliche Verunreinigungen und verteilt sie in der Lösung.
Einerseits lösen Ultraschallwellen die Haftung zwischen Verunreinigungen und der Oberfläche gereinigter Objekte. Andererseits führen sie zu Materialermüdung der Verschmutzungsschichten, wodurch diese sich ablösen. Die Vibration von Gasblasen reinigt feste Oberflächen. Sobald Risse in den Verschmutzungsschichten entstehen, dringen Blasen in diese ein und lösen durch ihre Vibration den Schmutz. Kavitation ermöglicht zudem die schnelle Dispersion und Emulgierung zweier Flüssigkeiten an ihrer Grenzfläche. Wenn mit Öl beschichtete Feststoffpartikel an der Oberfläche gereinigter Gegenstände haften bleiben, wird das Öl entfernt.emulgiertDie festen Partikel lösen sich dabei von selbst. Ultraschallwellen erzeugen beim Durchdringen der Reinigungslösung abwechselnd positiven und negativen Schalldruck, wodurch Strahlen entstehen, die auf die zu reinigenden Objekte treffen. Gleichzeitig führen nichtlineare Effekte zu akustischer und mikroakustischer Strömung, und Ultraschallkavitation erzeugt Hochgeschwindigkeits-Mikrostrahlen an der Fest-Flüssig-Grenzfläche. All diese Effekte können Verunreinigungen aufbrechen, oberflächliche Schmutzschichten entfernen oder schwächen, die Durchmischung und Diffusion verbessern, die Auflösung löslicher Verschmutzungen beschleunigen und die Reinigungsleistung chemischer Reinigungsmittel steigern.
Daraus lässt sich schließen, dass die Reinigung überall dort stattfindet, wo die Flüssigkeit hinkommt und ein Schallfeld vorhanden ist. Diese Technologie eignet sich besonders für die Reinigung von Teilen mit extrem komplexen Oberflächenformen. Darüber hinaus kann der Einsatz dieser Technologie den Verbrauch chemischer Lösungsmittel reduzieren und somit die Umweltbelastung erheblich verringern.
Vorsichtsmaßnahmen für die Verwendung von Ultraschallreinigern
Die Stromversorgungen für das Ultraschallreinigungsgerät und dessen elektrische Heizung müssen mit zuverlässigen Erdungseinrichtungen ausgestattet sein.
Betreiben Sie das Ultraschallreinigungsgerät nicht ohne Reinigungsflüssigkeit. Schalten Sie den Ultraschallschalter niemals ein, wenn der Reinigungstank nicht mit ausreichend Reinigungslösung gefüllt ist.
Bei Reinigungsgeräten mit Heizeinheit darf der Heizschalter nicht betätigt werden, wenn sich keine Flüssigkeit im Inneren befindet.
Schlagen Sie nicht mit schweren Gegenständen wie Eisenteilen auf den Boden des Reinigungstanks, um eine Beschädigung der Wandlerchips zu vermeiden.
Der Ultraschallgenerator muss an einen unabhängigen 220V/50Hz-Stromkreis angeschlossen werden, der mit einem Spannungsstabilisator mit einer Nennleistung von über 2000W ausgestattet ist.
Spülen Sie den Boden des Reinigungstanks regelmäßig aus, um übermäßige Ablagerungen von Schmutz und Ablagerungen zu vermeiden.
Beim Nachfüllen der Reinigungsflüssigkeit muss zuerst das Ultraschallsystem eingeschaltet werden, bevor die zu reinigenden Gegenstände in den Tank gegeben werden.
Veröffentlichungsdatum: 12. Juni 2026