Kavitation ist das Grundprinzip der Ultraschallanlage. Das Wissen um die Entstehung von Kavitationsschäden z.B. bei Kreiselpumpen oder anderen schnell im Wasser bewegten Objekten ist letztlich in die Entwicklung des Ultraschallreinigers gemündet. Bei der Reinigung von Gegenständen in Ultraschallbädern wird durch Kavitation Oberflächenschmutz entfernt. Die Kavitation wird durch den Ultraschall erzeugt. Durch den Einsatz speziell abgestimmter Reinigungsflüssigkeiten und eine höhere Temperierung des Bades wird der mechanische Reinigungseffekt des Ultraschalls noch verstärkt.
Abgelöste Schmutzpartikel "tanzen" dann aber gerne auf einem Punkt und sorgen für punktuelle Gefügeveränderung oder lagern sich dort gar wieder an. Dem kann man durch die Kombination einer klar definierten Schwingungs-Frequenz und einer klar definierten chemischen Zusammensetzung der Ultraschallanlage entgegenwirken, und durch häufiges Wechseln der Reinigungsflüssigkeit.
Ich kenne die Technik der winzigen Chinageräte nicht ausreichend, um das beurteilen zu können, traue ihnen aber in etwa soweit, wie ich sie werfen kann....
Verwendet werden bei guten Anlagen üblicherweise Frequenzen von 20 kHz bis 2 MHz. Niedrige Frequenzen um 20 kHz erzeugen Bläschen größeren Durchmessers mit kräftigen Druckstößen, demgegenüber sind höhere Frequenzen um 35 kHz besser zur intensiven und schonenden Reinigung von Oberflächen geeignet. Wie weit und zuverlässig die Frequenzen bei den Nonamern hochgehen bin ich nicht sicher. Die Werksangaben sind häufig recht optimistisch. Die aktuell übliche Frequenz beträgt für Partikel mit einem Durchmesser größer als 1 µm etwa 200 kHz. Der Frequenzbereich oberhalb 400 kHz bis 1–2 MHz wird in der Fachliteratur auch als Megaschall bezeichnet, der Partikel mit einem Durchmesser kleiner als 1 µm optimal ablöst.
Die benötigte Frequenz wird durch die kleinste Öffnung oder Struktur bestimmt, die durch den Schall gereinigt werden kann. Die Wellenlänge im Wasser muss weniger als halb so groß sein, wie der Öffnungsdurchmesser, da der Schall andernfalls nicht eindringen kann und die Oberfläche bliebe für die Schallwirkung glatt und geschlossen.
Der Einsatz von Lösungsmitteln, Säuren oder Laugen unterstützt den Reinigungseffekt von Ultraschallbädern. Allerdings treten auch immer kontraproduktive Effekte auf. Beispielsweise findet bei zu starker Verschmutzung der Waschlösung eine Wiederanlagerung statt. Brennbare Flüssigkeiten werden im Ultraschall niemals als Reinigungsmittel eingesetzt, da durch den Ultraschall immer auch ein Wärmeeintrag in die Flüssigkeit erfolgt.


