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Kurz gesagt: Ein Schwinger unter der Wanne erzeugt Ultraschallwellen in der Flüssigkeit. In den Unterdruckphasen entstehen winzige Hohlräume, die im nächsten Moment schlagartig zusammenfallen. Diese Implosionen erzeugen kurzzeitig starke örtliche Kräfte und lösen den Schmutz ab. Der Vorgang heißt Kavitation.
Was bei der Kavitation passiert
Die Schallwelle wechselt zehntausende Male je Sekunde zwischen Über- und Unterdruck. Im Unterdruck reißt die Flüssigkeit auf und bildet Dampfblasen. Steigt der Druck wieder, fallen diese Blasen in Mikrosekunden in sich zusammen.
Beim Kollaps entstehen lokal sehr hohe Drücke und Temperaturen sowie feine Flüssigkeitsstrahlen. Sie treffen die Oberfläche und sprengen anhaftende Partikel ab — auch in Bohrungen, Gewinden und Hohlräumen, an die keine Bürste kommt.
Die Frequenz
Niedrige Frequenzen um 25 Kilohertz erzeugen größere Blasen und wirken kräftiger — gut für grobe Verschmutzung an robusten Metallteilen.
Höhere Frequenzen ab 40 Kilohertz erzeugen kleinere Blasen, wirken sanfter und feiner. Sie sind die richtige Wahl für Schmuck, Brillen und empfindliche Bauteile.
Die Flüssigkeit
Reines Wasser wirkt schwach. Der Reiniger senkt die Oberflächenspannung und löst Fett chemisch — Kavitation und Chemie arbeiten zusammen.
Wichtig: Das Bad sollte entgast werden. Frisch eingefülltes Wasser enthält gelöste Luft, die die Kavitation dämpft. Fünf bis zehn Minuten Vorlauf ohne Teile lösen das.
Warmes Wasser um 40 bis 50 Grad verbessert die Reinigung. Über etwa 70 Grad nimmt der Effekt wieder ab.
Was nicht hinein darf
- Perlen, Opale, Korallen, Bernstein — poröse und geklebte Steine lösen sich oder trüben ein
- Schmuck mit gefassten Steinen, deren Fassung locker ist
- Brillen mit beschädigter Beschichtung
- Uhren ohne geprüfte Dichtheit
- Weichgelötete Verbindungen
- Brennbare Lösungsmittel — Explosionsgefahr
Wo es eingesetzt wird
In Werkstätten für Vergaser, Einspritzdüsen und Kleinteile, in Zahnarztpraxen und Kliniken zur Vorreinigung von Instrumenten, in der Optik, in Laboren und bei Uhrmachern.
In der Medizin ersetzt die Ultraschallreinigung die Sterilisation nicht — sie ist der Reinigungsschritt davor.
Was Kavitation bedeutet
Ein Schwinger unter der Wanne versetzt die Flüssigkeit in Schwingungen mit Frequenzen zwischen etwa vierzig und achtzig Kilohertz. Dabei entstehen in den Unterdruckphasen winzige Bläschen, die in der nächsten Druckphase schlagartig zusammenfallen. Dieser Vorgang heißt Kavitation.
Beim Zusammenfallen entstehen für Sekundenbruchteile hohe örtliche Drücke und Temperaturen. Sie lösen Schmutz auch aus feinsten Spalten. Genau darin liegt der Vorteil gegenüber Bürsten.
Niedrige Frequenzen erzeugen größere Bläschen und wirken kräftiger, hohe Frequenzen feiner und schonender. Für empfindliche Teile werden deshalb hohe Frequenzen gewählt. Industriegeräte lassen sich umschalten.
Welche Flüssigkeit hineingehört
Grundlage ist Wasser, dem je nach Aufgabe ein Reinigungsmittel zugesetzt wird. Für Schmuck und Brillen genügen wenige Tropfen Spülmittel, für Werkstattteile gibt es eigene Konzentrate. Lösungsmittel wie Benzin gehören nicht hinein.
Warmes Wasser verstärkt die Wirkung, weil sich Schmutz leichter löst. Viele Geräte haben deshalb eine Heizung. Über etwa sechzig Grad nimmt die Kavitation allerdings wieder ab.
Vor dem ersten Einsatz sollte die Flüssigkeit einige Minuten ohne Beladung laufen, damit gelöste Gase entweichen. Dieser Vorgang heißt Entgasen. Er verbessert das Ergebnis deutlich.
Was hineingehört und was nicht
Geeignet sind Brillengestelle, Metallschmuck, Uhrenarmbänder aus Metall, Werkzeuge, Vergaser und Druckköpfe. Ungeeignet sind Perlen, Opale, Bernstein, Koralle und geklebter Schmuck, weil Klebstoff und poröse Steine Schaden nehmen. Auch beschichtete Brillengläser können leiden.
Mechanische Uhren gehören nicht hinein, weil Feuchtigkeit ins Werk gelangt. Auch Elektronik ohne Schutz ist ausgeschlossen. Im Zweifel fragt man den Hersteller.
Bei Edelsteinen mit Rissen kann die Kavitation den Riss vergrößern. Juweliere prüfen das vorher mit der Lupe. Für wertvolle Stücke ist die Reinigung beim Fachbetrieb sicherer.
Worauf beim Betrieb zu achten ist
Teile sollten in einem Korb liegen und nicht direkt auf dem Wannenboden, weil dort die Schwingungen am stärksten sind. Der Korb verhindert außerdem Kratzer. Die meisten Geräte werden mit einem geliefert.
Die Betriebsdauer liegt je nach Verschmutzung bei drei bis zehn Minuten. Längere Laufzeiten bringen selten mehr und belasten das Material. Danach wird mit klarem Wasser gespült und getrocknet.
Die Hände gehören nicht in die laufende Wanne, weil die Kavitation auf Dauer Gewebe schädigen kann. Ein kurzer Kontakt ist ungefährlich, ein längerer nicht. Die Bedienungsanleitung weist darauf hin.
Wo Ultraschallbäder eingesetzt werden
Verbreitet sind sie in Zahnarztpraxen für Instrumente, in Werkstätten für Vergaser und Einspritzdüsen, in Laboren für Glasgeräte und bei Optikern für Brillen. Auch Uhrmacher und Juweliere nutzen sie. In der Industrie werden Anlagen mit mehreren Hundert Litern betrieben.
In der Medizin gelten zusätzlich Vorgaben zur Aufbereitung von Instrumenten, die das Robert Koch-Institut veröffentlicht. Das Ultraschallbad ist dort nur ein Schritt vor der Sterilisation. Es ersetzt sie nicht.
Für den Haushalt gibt es kleine Geräte mit einem halben bis drei Litern Volumen. Sie kosten im zweistelligen Bereich. Für gelegentliche Reinigung von Brillen und Schmuck genügen sie.
Wie man das Gerät pflegt
Die Flüssigkeit sollte nach jedem größeren Reinigungsvorgang gewechselt werden, weil gelöster Schmutz die Wirkung mindert. Die Wanne wird ausgespült und trocken gewischt. Ablagerungen entfernt man mit Essigwasser.
Der Schwinger unter der Wanne ist verklebt und darf nicht gelöst werden. Bei nachlassender Wirkung ist meist er defekt. Eine Reparatur lohnt bei Kleingeräten selten.
Was beim Kauf zählt
Wichtig sind Wannenvolumen, Frequenz, Heizung und ein Timer. Für Brillen und Schmuck genügen kleine Geräte, für Werkstattteile braucht es größere. Edelstahlwannen sind haltbarer als beschichtete.
Häufige Fragen
Was ist Kavitation?
Das Entstehen und Zusammenfallen von Dampfblasen im Schallfeld.
Reicht klares Wasser?
Nur eingeschränkt, ein Reinigungszusatz wirkt deutlich besser.
Warum soll man das Bad vorlaufen lassen?
Gelöste Luft dämpft die Kavitation.
Darf Schmuck hinein?
Metall ja, poröse und geklebte Steine nicht.
Ersetzt es die Sterilisation?
Nein, es ist die Reinigung davor.
Quellen
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