Welcher Unterschied besteht zwischen der Ultraschalltechnik durch Magnetostriktion, Piezoeffekt und Multifrequenz?

Mit seinem Wirkungsprinzip ist der Ultraschall durch Magnetostriktion eine der ältesten Ultraschalltechnologien. Allerdings hatte diese Technik in der Vergangenheit nur einen sehr geringen Wirkungsgrad.

Später wurde die Piezoelektrizität entdeckt, die sehr billig ist und zudem kostengünstig aus Asien importiert werden kann. Aus diesem Grund konzentrierten sich viele Unternehmen auf die Piezoelektrizität.

Der Ultraschall durch Magnetostriktion

Folglich gibt es magnetostriktive Ultraschall-Reinigungsanlagen, die seit 20 Jahren einwandfrei funktionieren und auch heute noch den gleichen Ultraschallsender wie bei ihrer Installation verwenden

Wir haben unsere Arbeiten an der magnetostriktiven Ultraschalltechnologie jedoch fortgesetzt und unseren Magnasonic-Ultraschall entwickelt. Diese Technik ist viel wirkungsvoller und vor allem tritt dabei im Gegensatz zu piezoelektrischen Sensoren kaum Verschleiß auf.

Folglich gibt es magnetostriktive Ultraschall-Reinigungsanlagen, die seit 20 Jahren einwandfrei funktionieren und auch heute noch den gleichen Ultraschallsender wie bei ihrer Installation verwenden.

Mit der piezoelektrischen Technologie ist dies nicht möglich. Hier liegt die Lebensdauer der Sender im Allgemeinen zwischen 4.000 und 6.000 Stunden.

Das bedeutet, dass die Sender alle ein bis zwei Jahre ausgewechselt werden müssen. Bei unserer magnetostriktiven Technologie ist dies nicht der Fall.

Aber Sie verwenden auch Piezoelektrizität

Ja, wir setzen diese Technologie ein, wenn es Vorgaben hinsichtlich der Frequenzen gibt.

Im Bereich der Teilereinigung haben wir beispielsweise Anlagen, die mit Multifrequenz-Ultraschall oder piezoelektrischem Ultraschall funktionieren. Für die Reinigung von Formen und Werkzeugen ist die magnetostriktive Technologie allerdings besser geeignet.

Erstens sind die Temperaturen für die Teilereinigung deutlich niedriger:

• Bei der Reinigung der Formen steigen die Temperaturen bis auf 95 °C,
• während die Temperatur bei der Reinigung von Komponenten in der Regel 40 bis 50 °C beträgt.

Bei piezoelektrischen Sensoren tritt das Problem auf, dass sie sich bei hohen Temperaturen sehr schnell abnutzen.

Eine magnetostriktive Ultraschallanlage kann oberhalb von 100 °C eingesetzt werden, ohne dass es dabei zur Abnutzung kommt. Mit magnetostriktivem Ultraschall sind auch lange Betriebszeiten möglich.

D. h. in den verschiedenen Branchen gibt es sehr unterschiedliche Betriebszeiten und Temperaturen

Für die Reinigung eines medizinischen Teils benötigen Sie vielleicht maximal zwei bis drei Minuten. Die Reinigung einer Dauerform in einer Gießerei kann bis zu einer Stunde dauern.

D. h. in den verschiedenen Branchen gibt es sehr unterschiedliche Betriebszeiten und Temperaturen.

Die magnetostriktive Ultraschalltechnologie weist daher viele Vorteile für die Formenreinigung auf. Sie kann bei hohen Temperaturen und für lange Betriebszeiten eingesetzt werden, ohne dass am Sender Verschleißerscheinungen auftreten. Welche anderen Vorteile gibt es? Inwieweit eignet sich die magnetostriktive Ultraschallreinigung besonders für Formen und Werkzeuge?

Der magnetostriktive Ultraschall ist ein sehr niedrigfrequenter Ultraschall. Im Allgemeinen liegt der Frequenzbereich des Ultraschalls in den Wannen zwischen 18 und 20 kHz.

Zusätzlich – und das ist genauso wichtig – modulieren wir die Frequenz kontinuierlich zwischen 18 und 20 kHz. D. h. wir haben keine stehende Welle.

Der magnetostriktive Ultraschall ist ein sehr niedrigfrequenter Ultraschall

Stehende Wellen

Eine stehende Welle ist wie eine Sinuskurve, die von Punkt A bis zu Punkt B verläuft. Sie wird immer an der gleichen Stelle durch den Nullpunkt verlaufen – aber genau das wollen wir vermeiden.

Ein Beispiel: Wenn Sie einen Diamanten mit einem Stück Holz abreiben, wird man Ihnen sagen, dass dabei nichts passieren kann.

Aber wenn ich mein Stück Holz immer an der gleichen Stelle an dem Diamanten reibe, dann merke ich irgendwann, dass er sich abnutzt.

Stehende Wellen verursachen Kavitationsschäden. Die Oberflächen erodieren.

Um dies zu vermeiden, modulieren wir die Frequenz des Magnasonic-Ultraschallgeräts zwischen 18 und 20 kHz.

Stehende Wellen verursachen Kavitationsschäden

Sehr große Blasen zur Reinigung stark verschmutzter Oberflächen

Durch die niedrige Frequenz entsteht ein weiterer Vorteil: Mit sehr niedrigen Frequenzen werden sehr große Blasen erzeugt.

Was bedeutet eine große Blase? Eine große Blase enthält viel Energie. Diese Blasen entstehen in der Flüssigkeit und wenn sie an die Oberfläche steigen, implodieren sie und bilden sehr starke flüssige Mikrojets, die den Schmutz abtragen.

Bei höheren Frequenzen habe ich kleinere Blasen, die für die Reinigung nicht so effektiv sind. Mit großen Blasen können wir stark verschmutzte Oberflächen relativ gut reinigen.