Ultraschall

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Grundlagen der Ultraschallreinigung
Um alle Verfahren der Ultraschallreinigung und die Funktionsweise von Ultraschallreinigern besser verstehen zu können und bevor wir uns
dem Prinzip der Ultraschallbäder widmen, müssen wir uns zunächst mit dem Ultraschall selbst beschäftigen, der ja, wie wir bereits wissen,
in Reinigungsflüssigkeiten erwünschte Effekte der Kavitation erzeugen – der Grundlage auf der das Verfahren der Ultraschallreinigung basiert. Den Begriff des Ultraschalls dürften die meisten unserer Leser kennen oder zumindest von ihm gehört haben, aber Vorsicht! Wir beschäftigen uns hier nicht der mit der so genannten Sonographie, einem medizinischen Verfahren, dass man auch als Ultraschall bezeichnet. Diese erwähnen wir an dieser Stelle nur, damit es nicht zu Verwechslungen kommt. Ultraschall, wie er von uns verstanden wird, ist die
physikalische Definition einer Schallfrequenz, die bei der Ultraschallreinigung und in gängigen Ultraschallreinigern zur praktischen Verwendung kommt.

Was ist nun Ultraschall? Generell verstehen wir unter dem Begriff Ultraschall Frequenzen des Schalls, die oberhalb der Frequenzen liegen,
die vom menschlichen Gehör wahrgenommen werden können. Darunter verstehen wir in der Praxis die Frequenzen zwischen 20 KHz, der so genannten oberen Hörschwelle und 1 GHz. Schallwellen mit einer Frequenz oberhalb von 1 GHz wird übrigens als Hyperschall bezeichnet. In Gasen und Flüssigkeiten breiten sich Ultraschallwellen immer nur als so genannte Longitudinalwellen aus, die man auch einfach als Längswellen bezeichnen kann, aber das ist Geschmackssache. Wichtig ist nur, dass diese Longitudinalwellen immer in Ausbreitungsrichtung schwingen und IMMER ein Medium benötigen, in dem sie sich fortbewegen können. Auch wenn es für die Ultraschallreinigung meist um diese Wellenart geht, erwähnen wir bei sksonic.de auch noch die Transversalwellen, die man auch als Scher- und Biegewellen bezeichnet und die dann auftreten, wenn Schallwellen durch feste Körper wandern. Ultraschall wird im Übrigen, je nach Material eines Hindernisses, von diesem reflektiert oder verschluckt, also absorbiert. Nach diesen theoretischen Ausführungen über Ultraschall, wird es jetzt schon wieder interessant für die praktischen Anwendungen in den Bereichen Ultraschallreinigung und Ultraschallreiniger, wofür wir uns bei sksonic.de naturgemäß besonders interessieren.

Durch das Medium Luft wird Ultraschall stark gedämpft, was umso mehr zunimmt, je stärker die Frequenz ansteigt. Das ändert sich, wenn es sich bei dem Medium, in dem sich die Wellen des Ultraschalls ausbreiten, um eine Flüssigkeit handelt und jetzt kommen wir so langsam in den Bereich, der für die Ultraschallreinigung zur physikalischen Grundlage geworden ist. Zeit wurde es, mag nun der ein oder andere Interessierte am Verfahren von Ultraschallreinigern denken, aber dafür kommt es jetzt auch richtig konzentriert auf uns zu. Also aufgepasst, liebe Ultraschallreinigungs-Fans. In Flüssigkeiten nämlich, breitet sich Ultraschall fast vollkommen dämpfungsarm aus und das ist auch gut so, wenn wir die Energie der Schallwellen als „Antrieb“ für die Ultraschallreinigung nutzen wollen. Für uns am Interessantesten wird es nun, wenn die Frequenzen einen bestimmten Grenzbereich verlassen und es damit zur Bildung von Dampfblasen kommt. Sie erinnern sich? Hier sind wir wieder bei der vorher schon beschriebenen Kavitation angelangt, jener zerstörerischen Kraft, die dann entsteht, wenn ein bestimmtes Verhältnis zwischen Geschwindigkeit und Dichte erreicht wird. Was dem einen ein Dorn im Auge ist, weil es zum Beispiel Schiffsschrauben oder Hydraulikpumpen schädigen kann, ist der Ultraschallreiniger Branche ausgesprochen Recht, da die hier entstehenden Druckverhältnisse und Temperaturen ausgezeichnete Möglichkeiten zur Reinigung verschiedenster Gegenstände und Materialien bieten.

Ultraschallreinigung bezieht sich also vor allem auf einen Effekt, der nicht immer erwünscht ist, aber genau diesen Kavitationseffekt fördert die angewandte Technik der Ultraschallreinigung sogar. Denn: Bei Frequenzen zwischen 2 und 20 MHz darf der Schalldruck in reinem, entgasten Wasser maximal 15 Mpa (Megapascal) betragen, damit es nicht zu den Effekten der Kavitation kommt. Für uns in der Ultraschallreinigung bedeutet dies natürlich: Erhöhen wir den Schalldruck und optimieren das Medium, in dem sich die Wellen des Ultraschalls entsprechend, kommt es garantiert zu der in einem Ultraschallreiniger erwünschten Effekt der Kavitation, den wir mit einem geeigneten Gerät zur Ultraschallreinigung entsprechend steuern, verstärken oder abschwächen können, je nachdem welche Art von Material wir per Ultraschallreinigung behandeln und säubern wollen. Sie sehen also, dass das Verfahren der Ultraschallreinigung keinesfalls Hexerei ist, sondern, dass wir uns hier einfache physikalische Prozesse zunutze machen, die in unseren Ultraschallreinigern kontrolliert und gesteuert werden können.

Nun bleibt, um die technischen Grundlagen der Ultraschallreinigung zu verstehen, noch ein Thema übrig. Nämlich die einfache Frage, wie wir Ultraschall erzeugen können, damit er letztlich dann auch in unseren Ultraschallreinigern eingesetzt werden kann. Diese Informationen stellen wir für Sie im entsprechenden Kapitel ERZEUGUNG von ULTRASCHALL auf sksonic.de für Sie bereit. Schließlich soll keine Information zum Thema Ultraschallreiniger und Ultraschallreinigung für Sie unerwähnt bleiben.