Diskussion:Ultraschallreinigungsgerät

modulierter ultraschall?

Warum wird den aktoren des Ultraschallrinigungsgerätes eine tiefe frequens zugesetzt die das Wasser oder das Reinigungsmittel astark schwingen lässt?--Saludacymbals (Diskussion) 15:09, 17. Jul. 2012 (CEST)

Wellenlänge

Die Frequenz wird durch die kleinste Öffnung oder Struktur bestimmt, die durch den Schall gereinigt werden kann. Die Wellenlänge im Wasser muss kleiner als die Hälfte der Struktur sein.

Ist das so richtig? Wieso die Hälfte? Kann das mal bitte jemand ausführlicher erklären. --RonaldRichter 15:30, 28. Aug 2006 (CEST)

Es stimmt einfach nicht, sonst waere die kleinste Struktur bei 1MHz etwa 1mm, was schon im Widerspruch zum Absatz darueber steht. Ich loesche das mal.--134.76.10.66 14:03, 18. Dez. 2006 (CET)

Doch das gibt Sinn, und zwar nach dem Nyquist-Shannon-Abtasttheorem (obwohl ich mir jetzt nicht hundertprozentig sicher bin ob das auch für Reinigung gilt :-p). Außerdem wären es bei 1MHz (nicht:kHZ!) 0.5 μm, nicht 1mm (siehe Vorsätze für Maßeinheiten). Ich füge den Satz wieder ein. -- 790 02:12, 13. Jan. 2007 (CET)

Nyquist-Shannon-Kriterium ist ein Begriff aus der Informationstechnik / -theorie und beschreibt, das zur Übernahme einer Information schwingender Information (Ort, Energieniveau) die Abtastung doppelt so schnell sein muss wie dessen Geschwindigkeit (Schwingungen), um den Vorgang noch erkennen, auswerten, übertragen und wieder demodulieren = darstellen zu können. Deshalb kann es hier zur Erklärung eines physikalischen Effekts überhaupt nicht herangezogen werden. Es hat eher damit zu tun, dass in zu kleinen Öffnungen keine (longitudinal) Schwingungen mehr eintreten können und damit die beschriebene Mikroblasenbildung und damit die Reinungswirkung nicht mehr stattfindet. Außerdem hängt die Wellenlänge einer gegebenen Frequenz in Flüssigkeiten von der Schallgeschwindigkeit in der Flüssigkeit ab. Weiteres folgt 23:58, 5. Sep. 2008 (CEST)

Richtig. Allerdings ist die Welle ausbreitungsfähig, sobald die Struktur mehr als der halben Wellenlänge entspricht. Ich denke, hier hat es der Artikelautor durch ungenaue Formulierung herumgedreht. Für eine dämpfungsarme Wellenausbreitung ist etwas mehr Platz hilfreich, aber die doppelte Wellenlänge ist schon sehr großzügig. Im Prinzip könnte man die Schwelle auch mit dem Abtasttheorem begründen. Dies ist allerdings eine sehr abstrakte Darstellungsweise, die im allgemeinen mehr Verwirrung als Verständnis schafft. Um eine Welle zu führen muss das Modenvolumen in der Struktur mindestens 1 sein. Das Abtasttheorem ist erfüllt, sobald die Abtastrate mindestens dem Modenvolumen entspricht. --77.7.88.114 10:12, 5. Mär. 2014 (CET)

Kavitation entsteht auch wenn das zu reinigende Objekt mit/gegenschwingt. Sonst wären US-Geräte mit 40kHz nicht in der Lage Öffnungen im Millimeterbereich zu reinigen. Der Beweis, dass Objekte die Schallwellen weitergeben/mitschwingen erkennt man am Einsatz von Bechern(Plastik/Glas) in denen nochmals eine Flüssigkeit ist, welche das Objekt reinigen/zerstören soll. Übrigens auch auf der gegenüber liegenden Seite oder im Innern. Wäre dies nicht so müssten zwangsläufig die Objekte in allen 6 Positionen einer Reinigung unterzogen werden, was in der Industrie als ineffizient angesehen wird und eine Lebensverkürzung der Wannen/Transducern zur folge hätte. Ich habe mal die Gebrauchsanweisung von einem Deutschen Traditionshersteller gelesen und weiss bereits dadurch einiges mehr als im Artikel steht. Irgendwie gefällt mir der englische Artikel besser, aber beide sind zu oberflächlich für so ein komplexes Thema der Ultraschallreinigung. Damit eine durchgehende Kavitation entstehen kann und die Objekte bei möglichst kurzen Einsatzzeiten keinen Schaden nehmen, sind nicht nur Erfahrung sondern eine Menge von Parametern zu beachten.

Das Argument von Dez. 2006 oben, daß der Satz "Die Wellenlänge im Wasser muss kleiner als die Hälfte des Öffnungsdurchmessers sein" im Artikel, nicht mit den angegebene Beispielen zu vereinbaren ist, ist durchaus richtig. Die Wellenlänge ist gleich der Ausbreitungsgeschwindigkeit geteilt durch die Frequenz. Bei ca 1500m/s für Wasser und 1MHz ergibt sich ca 1.5mm Wellenlänge und nichts im μm-Bereich. Irgend etwas stimmt also im dem Abschnitt nicht.

Badflüssigkeiten

Daß keine brennbaren Flüssigkeiten eingesetzt werden, ist natürlich Unsinn: In der Metallverarbeitung wird üblicherweise Alkohol als Badflüssigkeit verwendet.

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Bitte "In der Metallverarbeitung wird üblicherweise Alkohol als Badflüssigkeit verwendet" überdenken: In der Metallbearbeitung wird zwar eine große Menge organischer Lösungsmittel verwendet, jedoch handelt es sich dabei selten um Alkohol als Reinigungsmedium. Bereits 1999 arbeiteten laut DGO ca. 2/3 der Metallverarbeiter mit wässrigen Reinigern. Weitere Quellen findet man in den Berichten des IPPC der UN, der EPA und der EU-Umweltkommission sowie nationaler Umweltbehörden in der EU. Die früher häufigeren FCKW wurden durch CKW und verstärkt durch Kohlenwasserstoffe, in manchen Bereichen auch durch Speziallösemittel wie z.B. "modifizierte Alkohole" (=Propylenglykolether) ersetzt. Der Trend zur wässrigen Reinigung hält an. Methanol wird normalerweise nicht zur Metallreinigung eingesetzt, da zu brennbar und deutlich gesundheitsschädlich. Ethanol löst Öle schlecht, die Propanole nur geringfügig besser. Butanole und Pentanole sind brennbar und gesundheitsschädlich, ihr Öllösevermögen ist zwar etwas besser, aber für Reinigungsaufgaben meist nicht ausreichend. Längerkettige Alkohole sind im Verhältnis zu anderen Lösungsmitteln zu teuer und auch nicht immer effektiv genug. Dazu kommen die Auflagen hinsichtlich VOC-Emmissionen. Alkohole, und hierbei in erster Linie Ethanol und Isopropanol, werden in größeren Mengen noch in der Elektronikreinigung und in der Reinigung wasserunverträglicher Gläser in der Optik eingesetzt. --IGrund 23:37, 13. Dez. 2007 (CET)

Ich komme aus dem Bereich der Mikrosystemtechnik. Wir setzen im Ultraschallbad jede Badflüssigkeit ein, welche man zum Entfernen des Stoffes auch ohne Ultraschall verwenden würde. Also das optimale Lösungsmittel oder Oxydationsmittel. Das sind Alkohole, oder Gemische daraus, Aceton, Säuren, Laugen und andere oxydativ wirkende Stoffe wie Wasserstoffperoxyd oder auch Gemische daraus, wie Karosche Säure. Der Ultraschall unterstütz hier also eine chemische Reaktion, sorgt für gute Konvektion in kleinen Kavitäten. Natürlich muß das immer unter Beachtung guter Blüftung (Abzug), dem Ex-Schutz (Konzentration) und Arbeitsschutz (Brille, Handschuhe, Kittel...) erfolgen. Wir füllen auch nie das gesamte Bad mit der reaktiven Badlösung sondern stellen kleine gefüllte Bechergläser (Glas) mit den Proben in das Bad. Der Ultraschall-Effekt wird dadurch nicht wesentlich gemindert. Unsere Reinigungsaufgaben sind oftmals das Entfernen von biologischen (Zellen, Mikroorganismen, Pilzhyphen...) oder organischen Belägen (Eiweise) auf Oberflächen oder Mikrokanälen (50µm>D<500µm). (nicht signierter Beitrag von 194.94.34.40 (Diskussion) 10:12, 17. Feb. 2011 (CET))

Wie sieht es aus mit der Extraktion von Soffen durch das Ultraschallbad aus. Könnte dieses jemand erganzen (nicht signierter Beitrag von 217.235.229.119 (Diskussion) 18:58, 16. Jan. 2011 (CET))

Betriebsdauer des Reinigungsvorgangs egal?

Bei handelsüblichen Brillen- und Schmuckreinigungsgeräten, wie sie für Endverbraucher zur Nutzung in Privathaushalten angeboten werden, entnimmt man den Betriebsanleitungen nichts über die Betriebsdauer oder über Materialien, die nicht gereinigt werden sollten. Beispiel: Darf eine Sonnenbrille gereinigt werden, "bis sie sauber ist", also grundsätzlich beliebig lange? Oder kann irgendwann die Brille beschädigt werden? Hängt das davon ab, ob die Brille beschichtet ist, (Tönung, Entspiegelung)? Hängt das davon ab, ob die Gläser aus Kunststoff oder Glas sind? Sind unterschiedliche Glassorten unterschiedlich zu behandeln (normal brechendes Glas /höher brechendes Glas)? Können Verschraubungen, Klebungen oder ähnliche Materialverbindungen (im Beispiel mit der Brille etwa: Einklebung der Gläser in die Brillenfassung hinein) losgerüttelt oder sonst beschädigt werden? --79.202.202.74 11:12, 12. Mai 2012 (CEST)

Tritt bei der Teilereinigung wirklich Kavitation auf?

Kavitation ist die Bildung von Dampfblasen infolge Unterschreiten des Dampfdruckes der Flüssigkeit, die anschließend implodieren, wenn der statische Druck den Dampfdruck wieder übertrifft. Zwei Argumente möchte ich anführen, die meines Erachtens gegen das Auftreten von Kavitation im Reiniger sprechen:

(1) Diese Kavitation müsste, wenn sie denn vorläge, über lange Zeit an der gleichen Stelle quasistationär vorliegen. Dies müsste auch mit dem Auge zumindest als eine gewisse Trübung der Flüssigkeit erkennbar sein. Weder im Reinigungsgerät des Optikers noch auf dem Bild zu diesem Beitrag vermag ich das zu erkennen.

(2) Wenn Kavitation auftreten würde, dann müsste das an der Oberfläche des Schwingers sein, denn dort ist die Amplitude der Schwingung, die ein einzelnes Flüssigkeitsteilchen ausführen müsste am größten. Weiter entfernt von der Oberfläche des Schwingers würde die Amplitude kleiner, denn je weiter man sich von dem Schwinger entfernt, desto stärker wird der Einfluss der Dreidimensionalität des Strömungsfelds.

Die Reinigungswirkung könnte ich mir auch ganz gut ohne Kavitation vorstellen. Letztendlich wird auf das zu reinigende Objekt eine hochfrequente Schwingung übertragen, die die Bindungskräfte der Verschmutzung auf der Oberfläche überlastet.

Noch eine Anmerkung zur Kavitation: Ich habe lange Jahre im Bereich Wasserturbinen und Speicherpumpen gearbeitet. In diesen Bereichen erfüllt die Kavitation die gleiche Rolle wie der Liebe Gott beim Pfarrer: überall, wo man sich etwas nicht erklären kann, war es die Kavitation. Natürlich gibt es sie - aber auf der HD-Seite einer Turbine bei über 16 bar statischem Druck mit Sicherheit nicht. Trotzdem wurden Schäden dort immer wieder als Kavitation bezeichnet. (nicht signierter Beitrag von 91.19.243.60 (Diskussion) 19:15, 12. Jan. 2013 (CET))

Die Argumente sind nachvollziehbar. Eine Literaturrecherecherche mit Google-Books führte mich auch nur zu Verweisen auf Anwendungen mit sehr hoher US-Leistung. Ich entferne den unbelegten Abschnitt aus dem Artikel wegen Verdacht auf Theoriefindung. Bitte nur mit nachvollzeihbaren Quellen wieder einfügen.---<)kmk(>- (Diskussion) 20:57, 12. Jan. 2013 (CET)

Aus meiner unmaßgeblichen Berufserfahrung kann ich beisteuern, daß in Ultraschallreinigungsgeräten Kavitation auftritt oder auftreten kann, aber zur Reinigungswirkung wohl nicht erforderlich ist. Die oben beschriebene "gewisse Trübung der Flüssigkeit" ist mir wohlbekannt; ich beobachte sie jedoch relativ selten: Obwohl ich mehrmals werktäglich in ein U-Bad schaue und zusehe, wie sich der Schmutz vom eingelegten Werkstück in dicken Schwaden löst (fast wie der Rauch eines Räuchermännchens), sehe ich nur alle paar Wochen das Phänomen, das ich, übrigens erst aufgrund dieses Artikels, mit Kavitation in Verbindung bringe. Es ähnelt einem Flämmchen und tritt auch in klarem Wasser im ansonsten leeren U-Bad auf. Offenbar reinigt das Gerät auch ohne sichtbare Hinweise auf Kavitation; mein Eindruck ist jedoch, daß bei deutlichen Kavitationseffekten das Werkstück schneller sauber wird. (Ich bin Augenoptiker, besagtes Werkstück ist die Brille.) 77.179.106.20 03:25, 12. Nov. 2014 (CET)

Brennbare Flüssigkeiten

Der Satz "Es werden keine brennbaren Flüssigkeiten als Reinigungsmittel eingesetzt, da durch den Ultraschall immer auch ein Wärmeeintrag in die Flüssigkeit erfolgt, welcher bei einer Überschreitung der Zündtemperatur zu einer Entzündung der Badflüssigkeit führen könnte." richtet sich meines erachtens mehr an den Privatanwender. In der Lithographie und beim Umgang mit Vakuumkammern werden Ultraschallreiniger mit Aceton oder Isopropanol benutzt um Silizium wafer, Becher, Pinzetten, etc. zu reinigen. Beides sind brennbare Flüssigkeiten. Ich würde den Satz daher streichen und durch einen Hinweis auf die Temperaturentwicklung ersetzen. Hat jemand Einwände? (nicht signierter Beitrag von Detender (Diskussion | Beiträge) 14:40, 20. Mai 2016 (CEST))

Uff - seit Jahren unerledigt... Statt: "Es werden keine brennbaren Flüssigkeiten als Reinigungsmittel eingesetzt, da durch den Ultraschall immer auch ein Wärmeeintrag in die Flüssigkeit erfolgt, welcher bei einer Überschreitung der Zündtemperatur zu einer Entzündung der Badflüssigkeit führen könnte." könnte man schreiben: "Brennbare Reinigungsflüssigkeiten wie <Beispiele, Zündtemperatur> müssen kontrolliert eingesetzt werden, damit eine Entzündung der Badflüssigkeit durch Überschreitung der Zündtemperatur verhindert wird." (sagt ein Laie) Gruss, --Markus (Diskussion) 10:30, 18. Jan. 2020 (CET)

Entflammen kann man mit der Ultraschallkaviation nichts [1]. Aber die Wandler werden mit Hochspannung betrieben, möglicherweise könnte bei kritischer Atmosphäer außerhalb der Wanne eher was passieren. --M.J. (Diskussion) 12:51, 16. Sep. 2024 (CEST)

Lösungsmittel, Säuren oder Laugen

Was solle denn nun verwendet werden? Was genau wofür? Und wie hilft chemisch vs. Ultraschall-mechanisch? Gruss, --Markus (Diskussion) 10:21, 18. Jan. 2020 (CET)

Oberflächenspannung reduzieren

Wann wie womit? Und wie wirkt das genau? Bitte im Artikel ergänzen! Gruss, --Markus (Diskussion) (ohne (gültigen) Zeitstempel signierter Beitrag von Markus Bärlocher (Diskussion | Beiträge) 10:25, 18. Jan. 2020 (CET))

Verunreinigungen und Trägermaterialien

Welche Verunreinigungen bzw. Stoffe können von welchen Trägermaterialien entfernt werden? Zu welchem Erfolgsgrad bei welchen Bedingungen? Gruss, --Markus (Diskussion) 10:43, 18. Jan. 2020 (CET)