Ultraschall-Leistungsdichte: Watt pro Liter, und warum große Becken weniger brauchen

Ultraschallleistung geteilt durch Beckenvolumen ergibt die Zahl, die sagt, wie kräftig ein Becken reinigt. Unser Programm reicht von etwa 9 bis 40 W pro Liter, bewusst. Wie Sie die Zahl beim Vergleich lesen.

Technischer Ratgeber. Die Zahlen stammen aus unseren eigenen Datentabellen; für Ihren Prozess bestätigen wir die Einstellungen mit einem Reinigungsversuch.

Zwei Becken mit gleichem Volumen können sehr unterschiedlich reinigen, und die erste Zahl für den Vergleich ist nicht die Ultraschallleistung auf dem Typenschild, sondern diese Leistung geteilt durch die Liter, die sie beschallen muss. Die Leistungsdichte in Watt pro Liter sagt Ihnen, wie viel Kavitationsenergie jeder Liter Flüssigkeit erhält.

Unser Programm in Watt pro Liter

Modell	Volumen	Ultraschallleistung	W pro Liter
STS-030 (Tischgerät)	3 L	120 W	40
STS-300 (Tischgerät)	30 L	600 W	20
ST-40	40 L	720 W	18
ST-96	96 L	1440 W	15
UMX Pro 88L	88 L	1440 W	16
UMX Pro 255L	255 L	3120 W	12
ST-400	400 L	5760 W	14
AL-600	600 L	7200 W	12
AL-2000	2000 L	20 400 W	10
AU-8000	8000 L	69 600 W	9

Die Werte sinken mit wachsendem Becken. Das ist kein Kompromiss, sondern folgt aus der Funktionsweise der Kavitation.

Warum die Dichte mit der Größe sinkt

Kavitation setzt ab einer Schwelle ein. Unterhalb eines bestimmten Schalldrucks bilden sich keine Blasen; darüber erzeugt mehr Leistung mehr Blasen, aber mit abnehmendem Nutzen, weil die Blasenwolke selbst den Schall streut und absorbiert. Ein kleines Becken braucht eine hohe Dichte, weil ein großer Teil seines Volumens nahe an einer Wand liegt, wo das Schallfeld am schwächsten ist, und weil Kleinteile in kurzen Zyklen gereinigt werden, in denen schon die erste Minute zählen muss. Ein großes Becken hat einen langen Weg, auf dem sich der Schall aufbauen kann, eine größere Bodenfläche für Schwinger und Teile, die länger im Bad bleiben.

Es gibt auch eine praktische Obergrenze. Oberhalb von etwa 25 bis 30 W pro Liter in Wasser geht die zusätzliche Energie in die Erwärmung des Bades und in die Erosion weicher Oberflächen statt in die Reinigung, und der Schwingerboden wird eng. Das Tischgerät STS-030 liegt bei 40 W pro Liter, weil seine 3 Liter für Schmuck, kleine Präzisionsteile und Laborglas in Zyklen von wenigen Minuten gedacht sind, wo ein kräftiges Feld in einem winzigen Volumen genau das Richtige ist.

Was die Zahl nicht verrät

Gleichmäßigkeit des Feldes. 1440 W, verteilt auf 24 Schwinger über den ganzen Boden, reinigen gleichmäßiger als dieselbe Leistung aus 12 größeren Schwingern in der Mitte. Die Schwingerzahl je Quadratmeter Boden zählt ebenso viel wie die Watt pro Liter.
Tiefe. Ein tiefes Becken mit Schwingern nur am Boden verliert zur Oberfläche hin Leistung. Unsere tieferen Becken haben zusätzlich Schwinger an den Seitenwänden.
Frequenz. Bei gleicher Dichte wirkt 28 kHz kräftiger und 40 kHz erreicht feinere Details. Siehe 28 oder 40 kHz.
Angaben auf dem Typenschild. Manche Anbieter nennen die Spitzenleistung, manche die Durchschnittsleistung und manche die Eingangsleistung des Generators statt dessen, was bei den Schwingern ankommt. Unsere Werte sind die Nennausgangsleistung des Generators an die Schwinger. Fragen Sie beim Vergleich, was gemeint ist, und verlangen Sie im Zweifel einen Folientest.

Die Zahl bei der Auslegung nutzen

Für allgemeines Entfetten und Bearbeitungsspäne sind 10 bis 15 W pro Liter in einem Industriebecken mit 28/40 kHz ein bewährter Bereich, und unsere Serien ST, UMX, AL und AU sind darum herum gebaut. Für starke Ölkohle an Gussteilen oder sehr kurze Zykluszeiten das obere Ende dieses Bereichs oder ein kleineres Becken, als das Teil streng genommen braucht. Für empfindliche Teile in einem Tischgerät sind die höheren Dichten der STS-Reihe normal, und der Zyklus bleibt kurz. Passt ein Teil in ein Becken mit 96 Litern, ist die Beladung aber leicht, reinigt der ST-96 es bei gleicher Füllung schneller als ein ST-206, einfach weil eine Leistung derselben Klasse weniger Liter beschallt.

Der Leitfaden zur Beckengröße beginnt beim Teil; diese Zahl ist die zweite Prüfung, wenn die Größe feststeht.