Verfahren zum Reinigen von Metallteilen Die vorliegende Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren zum Reinigen von Metallteilen, insbesondere von Schüttgut,
durch Bestrahlung mit Ultraschall in einer Reinigungsflüssigkeit. Beim Reinigen
von Metallteilen, insbesondere von Schüttgut, durch Bestrahlung mit Ultraschall
in einer Reinigungsflüssigkeit setzt sich die Reinigungswirkung aus drei Komponenten
zusammen: 1. die physikalische Wirkung des Ultraschalls (im wesentlichen Kavitation),
2. die chemische Wirkung der in der Reinigungsflüssigkeit gelösten Stoffe, 3. die
Temperatur des Reinigungsbades.Methods of cleaning metal parts The present invention
relates to a method for cleaning metal parts, especially bulk material,
by irradiation with ultrasound in a cleaning liquid. When cleaning
of metal parts, in particular of bulk material, by irradiation with ultrasound
In a cleaning liquid, the cleaning effect consists of three components
together: 1. the physical effect of the ultrasound (essentially cavitation),
2. the chemical effect of the substances dissolved in the cleaning liquid, 3. the
Temperature of the cleaning bath.
Die in dieser Weise erzielte Reinigung ist jedoch unbefriedigend,
da die Reichweite der Reinigungswirkung des Ultraschalls auf einige Zentimeter begrenzt
ist. Die Ursache dieser Erscheinung ist darin zu suchen, daß am Schwinger Kavitation
einsetzt, welche die Ausbreitung der Ultraschallwellen verhindert. Unter Kavitation
wird die Bildung von Hohlräumen in der beschallten Flüssigkeit während einer Unterdruckphase
infolge Zerreißens der Flüssigkeit verstanden. Beim Zusammenbrechen dieser Hohlräume
in der darauffolgenden überdruckphase treten hohe örtliche Energiekonzentrationen
auf, wobei die betreffende Stelle gewissermaßen zum Ausgangspunkt einer Art Explosionswelle
wird. Weitere Untersuchungen haben zur Entdeckung der echten Kavitation und der
Pseudokavitation geführt. Die echte Kavitation kann nur in völlig gasfreier Flüssigkeit
auftreten. Sind in der durchstrahlten Flüssigkeit mikroskopisch kleine Gasbläschen
vorhanden, so tritt Pseudokavitation auf.However, the cleaning achieved in this way is unsatisfactory,
since the range of the cleaning effect of the ultrasound is limited to a few centimeters
is. The cause of this phenomenon is to be found in the cavitation on the oscillator
used, which prevents the propagation of the ultrasonic waves. Under cavitation
is the formation of voids in the sonicated liquid during a negative pressure phase
understood as a result of rupture of the liquid. When these cavities collapse
In the subsequent overpressure phase, high local energy concentrations occur
on, with the point in question, as it were, the starting point of a kind of explosion wave
will. Further research has led to the discovery of real cavitation and the
Pseudocavitation led. Real cavitation can only occur in a completely gas-free liquid
appear. There are microscopic gas bubbles in the irradiated liquid
present, pseudocavitation occurs.
Zur Verbesserung der Reinigungswirkung ist es bereits bekannt, während
der Bestrahlung der zu reinigenden Teile mit Ultraschall im Behandlungsraum Vakuum
zu erzeugen. In dieser Weise wurde die Befreiung der verstopften Poren der zu reinigenden
Teilchen bezweckt. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die Entgasung der Behandlungsflüssigkeit
vor der Ultraschallbehandlung vorzunehmen. Man hat dabei die Meinung vertreten,
daß die vollständige Entgasung der Flüssigkeit das Auftreten der Pseudokavitation
verhindert und die Reinigungswirkung erhöht.To improve the cleaning effect, it is already known while
the irradiation of the parts to be cleaned with ultrasound in the treatment room vacuum
to create. In this way, freeing the clogged pores became the thing to be cleaned
Particle aims. It has also already been proposed that the treatment liquid be degassed
before the ultrasound treatment. One has expressed the opinion
that the complete degassing of the liquid the occurrence of the pseudocavitation
prevents and increases the cleaning effect.
überraschenderweise wurde nun gefunden, daß eine partielle Entgasung
der Behandlungsflüssigkeit eine Reinigungswirkung mit sich bringt, welche wesentlich
über die Reinigungswirkung beim Atmosphärendruck oder in vollständig entgaster Flüssigkeit
liegt. Dementsprechend ist das vorgeschlagene Verfahren zum Reinigen von Metallteilen,
insbesondere von Schüttgut, durch Bestrahlung mit Ultraschall in einer Reinigungsflüssigkeit
dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsflüssigkeit einer partiellen Entgasung
unterworfen wird. Zweckmäßigerweise wird die Flüssigkeit durch die Anwendung von
Unterdruck entgast, welcher zwischen 30 und 50% des zur vollständigen . Entgasung
notwendigen Unterdruckes liegt.Surprisingly, it has now been found that partial degassing
the treatment liquid brings a cleaning effect with it, which is essential
via the cleaning effect at atmospheric pressure or in completely degassed liquid
lies. Accordingly, the proposed method for cleaning metal parts,
especially of bulk material, by irradiation with ultrasound in a cleaning liquid
characterized in that the cleaning liquid is a partial degassing
is subjected. The liquid is expediently through the application of
Vacuum degassed, which is between 30 and 50% of the complete. degasing
necessary negative pressure.
Die durchgeführten Versuche haben folgendes gezeigt: Eine Metallfolie
wurde senkrecht in eine Reinigungsflüssigkeit getaucht und 1 Minute lang mit Ultraschall
behandelt. Das untere Drittel der Folie wies Spuren der Behandlung auf und wurde
leicht durchlöchert. Anschließend wurde die Behandlungsflüssigkeit bei 4011/o Vakuumanwendung
entlüftet und die Behandlung einer weiteren Folie in genau gleicher Weise vorgenommen.
Nach der Behandlung wies die ganze Fläche der Folie sehr starke Behandlungsspuren
auf, sie wurde stark durchlöchert und sogar teilweise gerissen. Schließlich wurde
die Behandlung wiederholt, nachdem die Flüssigkeit vollständig entgast wurde. Die
Folie wies nur ganz leichte Spuren der Behandlung auf, Löcher oder Beschädigungen
wurden keine festgestellt.The tests carried out have shown the following: A metal foil
was vertically immersed in a cleaning liquid and ultrasonically for 1 minute
treated. The lower third of the film showed traces of treatment and was
slightly perforated. The treatment liquid was then applied at 4011 / o vacuum
vented and the treatment of another film made in exactly the same way.
After the treatment, the entire surface of the film showed very strong traces of treatment
on, it was heavily riddled with holes and even partially torn. Finally it was
repeat the treatment after the liquid has been completely degassed. the
The film showed only very slight traces of the treatment, holes or damage
none were found.
In der Zeichnung ist ein Diagramm dargestellt, wobei die X-Achse den
angewendeten Unterdruck in Prozent des maximal möglichen Unterdruckes zeigt, während
die Y-Achse die Reinigungsgüte darstellt. Aus dem Diagramm ist ersichtlich, daß
eine maximale Reinigungswirkung etwa bei 300/0 Unterdruck eintritt und ab 50% Unterdruck
wieder stark abfällt.A diagram is shown in the drawing, the X-axis denoting
shows the applied negative pressure as a percentage of the maximum possible negative pressure, while
the Y-axis represents the cleaning quality. From the diagram it can be seen that
A maximum cleaning effect occurs at about 300/0 negative pressure and from 50% negative pressure
drops sharply again.
Die Entlüftung kann zweckmäßigerweise durch Vakuumansetzung aber auch
durch Filtrieren vorgenommen
werden. Die Filtrier- oder Vakuumanlage
kann im Kreislauf an den Behandlungsbehälter angeschlossen sein.The venting can also expediently by applying a vacuum
made by filtration
will. The filtration or vacuum system
can be connected to the treatment tank in a circuit.