Industrielle Ultraschallreinigung
Technische Sauberkeit nach VDA 19 / ISO 16232 – von der CNC-Zwischenreinigung bis zur Endreinigung vor Beschichtung. Bandelin SONOREX Systeme für den Dauereinsatz in der Serienfertigung.
Warum Ultraschall in der industriellen Fertigung?
In der modernen Fertigungstechnik ist die Bauteilsauberkeit kein nachgelagerter Schritt mehr, sondern integraler Bestandteil des Produktionsprozesses. Ob CNC-Drehteile mit Kühlschmierstoff-Rückständen, Spritzguss-Werkzeuge mit Trennmittelablagerungen oder Hydraulikventile, die partikelfreie Oberflächen erfordern – konventionelle Reinigungsmethoden stoßen regelmäßig an ihre Grenzen.
Ultraschallreinigung nutzt Kavitation: Hochfrequente Schwingungen (typisch 25–40 kHz bei industriellen Anwendungen) erzeugen Millionen mikroskopischer Dampfblasen, die an der Bauteiloberfläche implodieren. Die dabei freigesetzten Druckspitzen von bis zu 1.000 bar lösen selbst hartnäckigste Kontaminationen – auch in Sacklöchern, Hinterschneidungen und Innengewinden, die mit Spritzwäsche oder manueller Reinigung unerreichbar wären.
Für österreichische Fertigungsbetriebe, die als Zulieferer für Automobil-, Luftfahrt- oder Medizintechnik-OEMs arbeiten, ist die Einhaltung definierter Sauberkeitsklassen nach VDA 19 bzw. ISO 16232 keine Option, sondern Voraussetzung für die Auftragsvergabe. Bandelin SONOREX Ultraschallbäder liefern die reproduzierbare Reinigungsleistung, die diese Standards verlangen.
Branchenspezifische Anwendungen
CNC-Fertigung (Drehen, Fräsen, Schleifen)
CNC-Bearbeitungszentren produzieren Drehteile, Frästeile und Schleifteile mit engsten Toleranzen. Nach der Bearbeitung haften an den Werkstücken Kühlschmierstoffe (KSS), Metallspäne, Schleifstaub und Polierpastenrückstände. Diese Kontaminationen müssen vor der Qualitätsprüfung, vor der nächsten Bearbeitungsstufe oder vor der Endmontage zuverlässig entfernt werden.
Besonders kritisch: Sacklöcher und Innengewinde, in denen sich Späne und KSS-Reste verfangen. Ultraschall durchdringt diese Geometrien vollständig. Ein typisches Reinigungsprogramm für CNC-Teile: 40 kHz Frequenz, 50–60 °C Badtemperatur, 3–8 Minuten Reinigungszeit, alkalischer Reiniger (2–5 % Konzentration).
Typische Kontaminationen:
Kühlschmierstoffe (wassermischbar und nichtwassermischbar), Metallspäne (Stahl, Alu, Messing), Schleifstaub, Honölrückstände, Läppmittel
Spritzguss & Werkzeugbau
Spritzgussformen sind Hochpräzisionswerkzeuge mit Investitionskosten von mehreren tausend bis hunderttausend Euro. Ablagerungen von Trennmitteln, Kunststoffrückständen (Ausgasungsprodukte), und Korrosionsschutzmitteln in Kühlkanälen beeinträchtigen die Formteilqualität und verkürzen die Werkzeuglebensdauer.
Ultraschallreinigung entfernt Ablagerungen in den feinen Entlüftungskanälen und Kühlbohrungen, die mit konventionellen Methoden nicht zugänglich sind. Für temperaturempfindliche Kunststoff-Spritzgussteile selbst eignen sich Frequenzen von 40 kHz bei moderaten Temperaturen (30–40 °C), um Oberflächen nicht zu beschädigen.
Typische Kontaminationen:
Trennmittelrückstände, Kunststoff-Ausgasungsprodukte, Korrosionsschutzmittel, Kühlkanalablagerungen, Fett und Vaseline von der Werkzeugpflege
Hydraulik & Pneumatik
Hydraulikventile, Steuerblöcke, Zylinder und Pumpenkomponenten arbeiten mit Betriebsdrücken von bis zu 350 bar. Bereits einzelne Partikel ab 5 µm können Ventilklemmer, Dichtungsversagen oder Pumpenabrieb verursachen. Die Sauberkeitsanforderungen nach ISO 4406 sind hier besonders streng.
Ultraschallreinigung ist die einzige Methode, die zuverlässig Partikel aus den komplexen Innengeometrien von Steuerblöcken entfernt – Kreuzbohrungen, Steuerkanten und Drosselstellen werden vollständig erfasst. Empfohlene Parameter: 25–40 kHz, 50–60 °C, 5–15 Minuten, anschließend Spülung mit gefiltertem Medium.
Typische Komponenten:
Hydraulikventile, Steuerblöcke, Proportionalventile, Servoventile, Zahnradpumpen, Axialkolbenpumpen, Pneumatikzylinder, Ventilinseln
Druckguss (Aluminium, Zink, Magnesium)
Druckgussteile weisen nach dem Entgraten und der mechanischen Nachbearbeitung Rückstände von Trennmitteln, Bearbeitungsemulsionen und Metallgrate auf. Die poröse Oberfläche von Druckguss macht die Reinigung besonders anspruchsvoll – in den Mikroporen setzen sich Kontaminationen fest, die mit Spritzwäsche nicht erreichbar sind.
Ultraschall mit 25 kHz erzeugt größere Kavitationsblasen, die tiefer in poröse Strukturen eindringen. Bei Aluminium-Druckgussteilen ist die richtige Reinigungschemie entscheidend: Stark alkalische Medien (pH >12) können Aluminium angreifen. Empfohlen werden pH-neutrale oder leicht alkalische Spezialreiniger (pH 8–10) bei 50–60 °C.
Typische Kontaminationen:
Trennmittel (silikonbasiert, wachsbasiert), Bearbeitungsemulsionen, Metallgrate, Strahlmittelrückstände, Oxide
Galvanik & Oberflächenbeschichtung
Die Qualität jeder galvanischen Beschichtung – ob Vernickeln, Verchromen, Verzinken oder Eloxieren – steht und fällt mit der Vorbehandlung. Fettfilme, Oxide und Fingerabdrücke auf der Substratoberfläche verhindern eine gleichmäßige Schichtbildung und führen zu Haftungsfehlern, Blasenbildung und Farbunterschieden.
Ultraschallreinigung als Vorbehandlungsstufe vor der galvanischen Beschichtung garantiert eine metallisch blanke, fettfreie Oberfläche. Der Standardprozess: Alkalische Entfettung im Ultraschallbad (55–65 °C, 3–5 Minuten), anschließend Spülen, dann elektrolytische Entfettung. Die Ultraschall-Entfettung erspart häufig den zusätzlichen Beizschritt.
Typische Kontaminationen:
Bearbeitungsöle, Ziehfette, Polierpasten, Oxide, Fingerabdrücke, Korrosionsschutzmittel, alte Beschichtungsreste
Medizintechnik-Fertigung
Die Herstellung von Implantaten, chirurgischen Instrumenten und medizintechnischen Komponenten unterliegt strengsten Sauberkeitsanforderungen. Bearbeitungsrückstände auf Titan-Implantaten, Edelstahl-Instrumenten oder PEEK-Bauteilen müssen rückstandsfrei entfernt werden, bevor die Teile sterilisiert und verpackt werden.
Bandelin Ultraschallbäder bieten die Reproduzierbarkeit, die für die Validierung nach ISO 13485 und die GMP-konforme Dokumentation erforderlich ist. Jeder Reinigungszyklus läuft mit identischen Parametern (Frequenz, Temperatur, Zeit, Konzentration) ab – ein wesentlicher Vorteil gegenüber manuellen Verfahren.
Relevante Normen:
ISO 13485, ISO 19227, ASTM F2459, GMP-Richtlinien
Luft- und Raumfahrt
Aerospace-Komponenten – von Turbinenschaufeln über Hydraulikaktuatoren bis zu Strukturbauteilen aus Titan- und Nickellegierungen – erfordern höchste Sauberkeitsklassen. Jedes einzelne Teil muss rückverfolgbar gereinigt und dokumentiert sein. Die NADCAP-Akkreditierung vieler Luftfahrtzulieferer stellt strenge Anforderungen an den Reinigungsprozess.
Ultraschallreinigung bewährt sich hier für die Entfernung von Bearbeitungsrückständen nach dem CNC-Fräsen und -Drehen von Flugzeugkomponenten, für die Reinigung vor der Fluoreszenzriss-Prüfung (FPI) und für die Vorreinigung vor Wärmebehandlungen. Kritisch: Die Reinigungschemie muss materialverträglich sein und darf keine Wasserstoffversprödung bei hochfesten Stählen verursachen.
Typische Komponenten:
Turbinenschaufeln, Triebwerkskomponenten, Fahrwerkshydraulik, Strukturbauteile, Befestigungselemente (Nieten, Bolzen), Sensorgehäuse
Typische Bauteile und Kontaminationen
Bauteiltypen
- Hydraulikventile und Steuerblöcke
- Einspritzdüsen (Common-Rail, Piezo)
- Zahnräder und Zahnradpumpen
- Wälzlager und Gleitlager
- CNC-Drehteile und Frästeile
- Stanzteile und Tiefziehteile
- Werkzeugformen und Formeinsätze
- Gewindebohrungen und Passungen
- Wärmetauscher und Kühlkörper
- Turbolader-Komponenten
- Nockenwellen und Kurbelwellen
- Kolben, Pleuel und Ventilführungen
Kontaminationstypen
- Kühlschmierstoffe (KSS) – wassermischbar und nichtwassermischbar
- Polierpasten und Schleifmittelrückstände
- Läppmittel und Honöle
- Korrosionsschutzmittel und Konservierungswachse
- Ölrückstände und Hydrauliköle
- Metallspäne, Grate und Partikel
- Trennmittel und Formenschmierung
- Flussmittelrückstände (nach Löten)
- Oxide und Zunder
- Fingerabdrücke und organische Verunreinigungen
Reinigungsparameter nach Werkstoff
Jeder Werkstoff erfordert angepasste Reinigungsparameter. Falsche Temperatur oder Chemie kann Oberflächen angreifen, verfärben oder verspröden. Die folgenden Richtwerte dienen als Ausgangspunkt – wir empfehlen grundsätzlich Reinigungsversuche mit Ihren tatsächlichen Bauteilen.
Stahl (Bau-, Einsatz-, Vergütungsstahl)
Frequenz: 25–40 kHz
Temperatur: 50–70 °C
Reinigungszeit: 3–15 Minuten
Reiniger: Alkalisch (pH 10–13), 3–5 % Konzentration
Hinweis: Nach der Reinigung sofort trocknen oder temporären Korrosionsschutz auftragen, um Flugrost zu vermeiden. Bei hochfesten Stählen (> 1.000 MPa) auf Wasserstoffversprödung achten – Kontaktzeit begrenzen.
Edelstahl (1.4301, 1.4404, 1.4571 etc.)
Frequenz: 25–40 kHz
Temperatur: 50–65 °C
Reinigungszeit: 3–10 Minuten
Reiniger: Alkalisch oder neutral (pH 8–12), 2–5 % Konzentration
Hinweis: Keine chloridhaltigen Reiniger verwenden (Lochkorrosionsgefahr). Edelstahl ist unproblematisch in der Ultraschallreinigung und toleriert ein breites Parameterfenster.
Aluminium & Aluminiumlegierungen
Frequenz: 40 kHz (schonender)
Temperatur: 40–55 °C
Reinigungszeit: 2–8 Minuten
Reiniger: Schwach alkalisch oder neutral (pH 8–10), 2–3 % Konzentration
Hinweis: Aluminium ist amphoter – sowohl starke Säuren als auch starke Laugen greifen die Oberfläche an. Niemals Reiniger mit pH > 11 oder pH < 5 verwenden. Reinigungszeit kurz halten, um Mattierung zu vermeiden.
Messing & Kupferlegierungen
Frequenz: 40 kHz
Temperatur: 40–50 °C
Reinigungszeit: 2–5 Minuten
Reiniger: Neutral bis leicht alkalisch (pH 7–9), 1–3 % Konzentration
Hinweis: Keine ammoniakhaltigen Reiniger (Spannungsrisskorrosion). Messing neigt bei aggressiven Medien zur Entzinkung. Nach der Reinigung sofort trocknen, um Anlauffarben zu vermeiden.
Kunststoffe (PA, POM, PEEK, PPS, PTFE)
Frequenz: 40 kHz (schonend)
Temperatur: 30–45 °C (materialabhängig)
Reinigungszeit: 2–5 Minuten
Reiniger: Neutral (pH 7–9), 1–2 % Konzentration
Hinweis: Temperatur unter der Glasübergangs- bzw. Dauergebrauchstemperatur des jeweiligen Kunststoffs halten. Keine lösemittelhaltigen Reiniger – Spannungsrissbildung möglich. PEEK und PPS vertragen höhere Temperaturen als PA oder POM.
Prozessintegration in der Fertigung
Ultraschallreinigung ist kein Inselprozess, sondern wird an verschiedenen Stellen der Fertigungskette eingesetzt. Die Anforderungen unterscheiden sich erheblich – eine Zwischenreinigung nach dem Drehen hat andere Ziele als eine Endreinigung vor der Galvanik.
Zwischenreinigung (zwischen Bearbeitungsschritten)
Ziel: Entfernung von KSS und Spänen zwischen den Bearbeitungsoperationen. Verhindert Verunreinigung der nächsten Maschine, ermöglicht Zwischenmessung und Sichtprüfung.
Typische Parameter: 40 kHz, 45–55 °C, 2–5 Minuten, Standardreiniger 2–3 %. Durchsatz hat hier Priorität vor maximaler Sauberkeit.
Endreinigung (vor Montage oder Versand)
Ziel: Definierte Sauberkeit des fertigen Bauteils. Restschmutz und Restpartikel müssen unter den spezifizierten Grenzwerten liegen (häufig nach VDA 19 / ISO 16232).
Typische Parameter: 25–40 kHz, 50–60 °C, 5–15 Minuten, Reiniger 3–5 %, häufig mehrstufig mit separatem Spülgang. Hier zählt Reinigungsergebnis vor Geschwindigkeit.
Reinigung vor Beschichtung (Galvanik, Lackierung, PVD/CVD)
Ziel: Metallisch blanke, fettfreie Oberfläche als Basis für optimale Schichthaftung. Selbst monomolekulare Fettschichten können die Beschichtungsqualität beeinträchtigen.
Typische Parameter: 25–40 kHz, 55–65 °C, 5–10 Minuten, alkalischer Reiniger 3–5 %, anschließend Mehrfachspülung mit VE-Wasser. Wasserbruchtest zur Kontrolle der Fettfreiheit.
Reinigung vor Wärmebehandlung
Ziel: Entfernung aller organischen Verunreinigungen vor dem Härten, Anlassen, Nitrieren oder Aufkohlen. KSS-Rückstände würden in der Wärmebehandlung einbrennen und die Oberflächenhärte beeinträchtigen.
Typische Parameter: 25–40 kHz, 60–70 °C, 5–10 Minuten, stark alkalischer Reiniger 4–5 %. Gründliche Trocknung vor dem Ofen erforderlich.
Technische Sauberkeit nach VDA 19 / ISO 16232
Die Richtlinie VDA 19 (bzw. ihr internationales Pendant ISO 16232) definiert standardisierte Verfahren zur Bestimmung der Restschmutz-Belastung von Bauteilen. Für Automobilzulieferer und deren Sub-Lieferanten ist die Einhaltung dieser Norm Grundvoraussetzung für die Serienfertigung.
Was regelt VDA 19?
- ✓Extraktionsverfahren: Wie Restschmutz vom Bauteil gelöst wird (Druckspülen, Ultraschall-Extraktion, Schütteln). Ultraschall ist eines der anerkannten Extraktionsverfahren.
- ✓Analysemethode: Gravimetrische Bestimmung (Gesamtmasse der Partikel) und/oder lichtmikroskopische Analyse (Partikelgrößenverteilung, Unterscheidung metallisch/nichtmetallisch).
- ✓Abklingkriterium: Die Extraktion wird so lange wiederholt, bis der Restschmutz pro Durchgang unter 10 % des Erstergebnisses sinkt – Nachweis, dass das Bauteil tatsächlich sauber ist und nicht nur Schmutz aus der Prüfflüssigkeit gemessen wird.
- ✓Sauberkeitsklassen: Definition maximal zulässiger Partikelgrößen und -mengen. Beispiel: „Kein Partikel > 400 µm, max. 1.000 Partikel > 100 µm pro Bauteil."
Ultraschallreinigung und VDA 19 – der Zusammenhang
Ultraschallreinigung wird in VDA 19 sowohl als Extraktionsmethode für die Sauberkeitsprüfung als auch als Reinigungsverfahren in der Fertigung anerkannt. In der Praxis bedeutet das: Ein validierter Ultraschallreinigungsprozess ist der direkteste Weg, die Sauberkeitsanforderungen zu erfüllen.
Wir unterstützen Sie bei der Auswahl der richtigen Bandelin-Anlage und der Prozessvalidierung, damit Ihre Bauteilsauberkeit die geforderten Spezifikationen reproduzierbar erfüllt.
Mehrstufen-Reinigungsprozesse
Für anspruchsvolle Sauberkeitsanforderungen reicht ein einzelnes Ultraschallbad häufig nicht aus. Mehrstufige Prozesse trennen Reinigung, Spülung und Trocknung in dedizierte Stufen und vermeiden so die Rückkontamination.
Typischer 3-Stufen-Prozess
Stufe 1: Ultraschall-Reinigung
Alkalischer oder neutraler Reiniger, 3–5 % Konzentration, 50–60 °C, 5–10 Minuten. Entfernt den Großteil der Kontamination (Öle, Fette, Partikel). Bandelin SONOREX SUPER RK mit Heizung und Timer.
Stufe 2: Ultraschall-Spülung
Sauberes VE-Wasser (vollentsalzt), 40 °C, 3–5 Minuten. Entfernt Reinigerrückstände und verbleibende lose Partikel. Zweites Bandelin Ultraschallbad mit regelmäßigem Wasserwechsel oder Durchlaufspülung.
Stufe 3: Trocknung
Druckluft-Abblasen (ölfrei, gefiltert) und/oder Warmlufttrocknung bei 60–80 °C. Für höchste Ansprüche: Vakuumtrocknung. Vollständige Trocknung ist essentiell, um Fleckenbildung und Korrosion zu verhindern.
Erweiterter 5-Stufen-Prozess (Hochrein-Anwendungen)
Für Anwendungen mit strengsten Sauberkeitsanforderungen (Hydraulik, Medizintechnik, Luftfahrt):
- Vorreinigung: Grobe Verschmutzung mit Tauchwäsche oder Spritzwäsche entfernen
- Ultraschall-Intensivreinigung: Alkalischer Reiniger, 50–60 °C, 5–10 Minuten
- Ultraschall-Feinspülung 1: VE-Wasser, 40 °C, 3 Minuten
- Ultraschall-Feinspülung 2: Frisches VE-Wasser, 40 °C, 3 Minuten (Kaskadenspülung)
- Konservierung und Trocknung:Korrosionsschutzspülung (optional) und Warmluft-/Vakuumtrocknung
Wirtschaftlichkeit und ROI
Die Investition in ein Bandelin Ultraschallbad amortisiert sich in der Regel innerhalb weniger Monate – durch Einsparung von Arbeitszeit, Chemie und Nacharbeit. Hier eine realistische Kalkulation für einen typischen Fertigungsbetrieb:
Beispielrechnung: CNC-Fertigung, 50 Teile/Tag
| Kostenfaktor | Manuell | Ultraschall |
|---|---|---|
| Arbeitszeit pro Teil (Reinigung) | 8–12 Min. | 1–2 Min.* |
| Chemieverbrauch/Monat | ca. 180 EUR | ca. 45 EUR |
| Nacharbeit/Ausschuss | 3–5 % | < 0,5 % |
| Reinigungsergebnis | variabel | reproduzierbar |
| Monatliche Gesamtkosten (geschätzt) | ca. 2.800 EUR | ca. 650 EUR |
* Einlegezeit – die eigentliche Reinigung läuft unbemannt (Mitarbeiter kann parallel andere Aufgaben erledigen)
Reduzierung der Reinigungsarbeitszeit
Typische Amortisationszeit
Weniger Nacharbeit durch Reinigungsfehler
Durchsatzoptimierung
- ✓Chargenreinigung: Mehrere Kleinteile gleichzeitig im Korb reinigen. Die richtige Beladungsdichte ist entscheidend – Teile dürfen sich nicht gegenseitig abschatten. Faustformel: Korb maximal 70 % befüllen.
- ✓Parallelbetrieb: Während ein Bad reinigt, wird das zweite beladen/entladen. Mit zwei SONOREX SUPER RK Bädern lässt sich der Durchsatz nahezu verdoppeln.
- ✓Temperatur vorhalten: Das Bad permanent auf Betriebstemperatur halten spart 10–15 Minuten Aufheizzeit pro Schicht. Die integrierte Heizung der SUPER RK Modelle macht das einfach.
- ✓Badpflege: Regelmäßiges Abschöpfen von Ölfilmen und rechtzeitiger Badwechsel (typisch alle 1–2 Wochen bei mittlerer Belastung) halten die Reinigungsleistung konstant und vermeiden Qualitätseinbrüche.
Empfohlene Bandelin SONOREX Modelle
Die SONOREX SUPER RK Reihe ist die bewährte Wahl für industrielle Ultraschallreinigung. Alle Modelle verfügen über Edelstahlwanne, integrierte Heizung mit Thermostatregelung und elektronische Zeitschaltuhr.
SONOREX SUPER RK 510 H
Kompaktes Industriemodell mit 9,7 Liter Nutzvolumen. Ideal für Kleinserien, Werkzeugmacherei und Qualitätssicherung. Passt auf jede Werkbank und liefert trotzdem volle industrielle Reinigungsleistung.
Einsatz: Einzelteile, Werkzeuge, Messmittel, Kleinserien
SONOREX SUPER RK 1028 BH
Mittelgroßes Modell mit 45 Liter Nutzvolumen und Ablaufhahn für einfachen Badwechsel. Die erhöhte Ultraschallleistung bewältigt auch stärker kontaminierte Teile und größere Chargen zuverlässig.
Einsatz: Serienfertigung, Hydraulikkomponenten, Werkzeugformen, mittlere Chargen
SONOREX SUPER RK 1050 CH
Großvolumiges Industriemodell mit 90 Liter Nutzvolumen. Konzipiert für den Dauereinsatz mit großen Bauteilen oder hohem Chargen-Durchsatz. Die robuste Konstruktion mit verstärkter Schwingwanne ist für den Mehrschichtbetrieb ausgelegt.
Einsatz: Großteile, Serienfertigung im Mehrschichtbetrieb, Automotive-Zulieferer
Nicht sicher, welches Modell? Die richtige Wannengröße hängt von Ihren größten Bauteilen und dem gewünschten Durchsatz ab. Wir beraten Sie kostenlos und unverbindlich – nehmen Sie Kontakt auf.
Industrielle Reinigungskonzentrate
Die Wahl des richtigen Reinigers ist mindestens ebenso wichtig wie die Ultraschallparameter. Bandelin bietet speziell auf die Ultraschallanwendung abgestimmte Konzentrate, die optimale Kavitation unterstützen und gleichzeitig materialschonend sind.
TICKOPUR R 33 (alkalisch)
Universeller alkalischer Intensivreiniger für die industrielle Entfettung. Hervorragend geeignet für Stahl, Edelstahl, Gusseisen und Hartmetall. Entfernt KSS, Öle, Fette und Polierpasten zuverlässig.
Konzentration: 3–5 % | Temperatur: 50–70 °C | pH (Anwendung): ca. 11
TICKOPUR R 30 (neutral)
Neutralreiniger für empfindliche Werkstoffe wie Aluminium, Messing, Kupfer und Zink. Reinigt ohne Anlaufen oder Mattierung. Auch für Kunststoffe und Gummi geeignet.
Konzentration: 2–5 % | Temperatur: 40–60 °C | pH (Anwendung): ca. 8
TICKOPUR TR 7 (leicht alkalisch)
Universalreiniger für die Werkstatt. Gute Reinigungsleistung bei breiter Materialverträglichkeit. Wenn Sie einen einzigen Reiniger für verschiedene Werkstoffe brauchen, ist TR 7 die erste Wahl.
Konzentration: 2–5 % | Temperatur: 40–60 °C | pH (Anwendung): ca. 9,5
TICKOPUR TR 13 (sauer)
Saurer Spezialreiniger für die Entkalkung, Entrostung und Oxidschichtentfernung auf Stahl und Edelstahl. Nicht für Aluminium, Zink oder Messing geeignet.
Konzentration: 5–10 % | Temperatur: 40–60 °C | pH (Anwendung): ca. 1,5
Automatisierung und Prozessanbindung
Bandelin SONOREX Ultraschallbäder lassen sich auf verschiedene Weisen in automatisierte Fertigungsprozesse integrieren – vom einfachen Zeitrelais bis zur vollständigen SPS-Anbindung.
Stufe 1: Halbautomatisch
Die integrierten Timer und Thermostate der SUPER RK Modelle ermöglichen bereits einen reproduzierbaren Prozess: Bauteil einlegen, Programm starten, nach Ablauf entnehmen. Die akustische Signalgebung informiert den Bediener über das Zyklusende.
Investition: Gering – keine zusätzliche Hardware erforderlich
Stufe 2: SPS-gesteuert
Über potentialfreie Kontakte und externe Ansteuerung lassen sich die Ultraschallfunktion und die Heizung der SONOREX SUPER RK Geräte in eine übergeordnete SPS-Steuerung einbinden. Damit wird die Reinigung Teil einer automatisierten Fertigungslinie – mit definierten Taktzeiten und automatischem Start/Stop.
Investition: Moderat – SPS-Anbindung und ggf. Hubvorrichtung
Stufe 3: Vollautomatisch mit Handlingsystem
Für Hochdurchsatz-Anwendungen: Roboter oder Linearachse transportieren die Reinigungskörbe zwischen den Prozessstationen (Reinigung, Spülung, Trocknung). Mehrere SONOREX Bäder bilden eine Inline-Reinigungsstrecke. Prozessdaten (Temperatur, Zeit, Zyklusnummer) werden automatisch dokumentiert.
Investition: Höher – aber maximaler Durchsatz und lückenlose Dokumentation
Qualitätskontrolle und Dokumentation
In der industriellen Fertigung ist die Reinigung nur so gut wie ihr Nachweis. Kunden – insbesondere im Automobil- und Luftfahrtbereich – verlangen eine lückenlose Dokumentation des Reinigungsprozesses.
Prozessparameter-Dokumentation
- Badtemperatur (Soll/Ist)
- Reinigungszeit pro Zyklus
- Reinigerkonzentration und Badwechsel-Intervalle
- Anzahl der Reinigungszyklen pro Bad
- Chargenzuordnung (Bauteil-Los zu Reinigungszyklus)
Sauberkeitsprüfung
- Wasserbruchtest (einfachste Methode: Oberfläche fettfrei, wenn Wasser als geschlossener Film abläuft)
- Gravimetrische Restschmutzanalyse nach VDA 19 / ISO 16232
- Partikelzählung und -größenbestimmung (Mikroskopie, Laser)
- UV-Fluoreszenzprüfung auf organische Rückstände
- Kontaktwinkelmessung (Quantifizierung der Oberflächenenergie)
Tipp: Regelmäßige Kavitationsprüfung
Überprüfen Sie die Ultraschallleistung Ihres Bades regelmäßig mit dem Aluminiumfolien-Test: Eine glatte Aluminiumfolie wird senkrecht ins Bad gehängt. Nach 30–60 Sekunden zeigt das Lochbild die Kavitationsverteilung. Ein gleichmäßiges Lochbild über die gesamte Fläche zeigt eine funktionierende Ultraschallanlage an. Unregelmäßigkeiten deuten auf verschlissene Schwinger oder einen fehlerhaften Generator hin.
Industrielle Best Practices – Zusammenfassung
- 1.Reinigungsversuch vor Serieneinsatz: Lassen Sie Musterbauteile mit verschiedenen Parametern (Frequenz, Temperatur, Reiniger, Zeit) reinigen und prüfen Sie das Ergebnis. Wir führen gerne kostenlose Reinigungsversuche mit Ihren Teilen durch.
- 2.Korb und Beladung optimieren: Teile nicht stapeln oder übereinander legen. Jede Oberfläche muss vom Ultraschall erreichbar sein. Passgenaue Körbe aus Edelstahldraht für Serienteile anfertigen lassen.
- 3.Entgasung beachten: Frisch angesetztes Bad muss 5–10 Minuten entgasen (Ultraschall ohne Beladung laufen lassen), bevor die Reinigungsleistung optimal ist. Gelöste Gase dämpfen die Kavitation.
- 4.Badstandzeit überwachen: Trübe, stark verfärbte oder ölig-schaumige Badflüssigkeit muss gewechselt werden. Ein verbrauchtes Bad reinigt nicht nur schlechter, sondern kann Bauteile sogar rekontaminieren.
- 5.Wasserqualität beachten: Hartes Leitungswasser kann Kalkflecken hinterlassen. Für die Feinreinigung und Spülung VE-Wasser (vollentsalztes Wasser) verwenden. Für die Grobvorreinigung genügt normales Leitungswasser.
- 6.Dokumentation von Anfang an: Auch wenn Ihr Kunde heute noch keine VDA-19-Dokumentation fordert – definierte und dokumentierte Reinigungsparameter machen Ihren Prozess reproduzierbar und vereinfachen spätere Qualifizierungen erheblich.
- 7.Wartung nicht vergessen: Wanne regelmäßig mit Spezialreiniger entkalken. Dichtungen und Ablasshähne prüfen. Schwingerwirkung mit Alufolien-Test kontrollieren. Ein gepflegtes Ultraschallbad hält jahrzehntelang.
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Erreichbar Mo–Fr: 08:00–17:00 Uhr