Zur Kernkompetenz von Elma zählt seit jeher die Entwicklung und Herstellung von Ultraschall-Reinigungsgeräten sowie der Bau von Ultraschall-Reinigungsanlagen für industrielle Anwendungen.
Ultraschall Technologie
Die Reinigungswirkung durch Ultraschall erfolgt durch einen Sekundäreffekt, der in der Flüssigkeit erzeugt wird: Die Kavitation.
Über Ultraschallschwingsysteme werden in der Reinigungsflüssigkeit starke Schwingungen aus Über- und Unterdruck erzeugt. Ab einer bestimmten Leistungsdichte der Schwingungen reißt der Flüssigkeitsverbund auf, es entstehen Vakuumbläschen, deren Größe im Nanobereich liegen. Diese Bläschen implodieren in der Nähe der Oberflächen des Reinigungsgutes und erzeugen einen auf die Oberfläche gerichteten Druckstrahl, der die Verschmutzungen löst. Die Reinigungswirkung, wie im sogenannten "Sinnerschen Kreis" (Abbildung links) beschrieben, wird auf die vorliegende Aufgabe durch die Mechanik, durch die richtige Wahl der Reinigungsflüssigkeit, der Temperatur und der Einwirkzeit optimiert. In der noch jungen Disziplin der Kavitationsforschung hat die Elma Forschungs- und Entwicklungsabteilung stets eine aktive und führende Rolle gespielt. In zahlreichen Grundlagenforschungsprojekten in Kooperation mit Universitäten wurden die Gesetzmäßigkeiten der Blasenschwingungen bis hin zum Blasenkollaps erarbeitet. Zahlreiche Patente zeugen von den Erfolgen.
Das Herzstück eines jeden Ultraschallgerätes, sind hocheffektive und physikalisch exakt ausgelegte Leistungsschwingelemente. Diese Schallgeber bestehen aus Piezokeramiken und Schallkoppelstücken. Ausgelegt und berechnet mit der Methode der Finiten Elemente, erreichen die Elma-Leistungsschwinger höchst möglichen Wirkungsgrad. Gesteuert werden die Schwinger durch Generatoren auf Basis der Mikroprozessortechnik. Die hier integrierten, auf jahrelanger Erfahrung und Forschung basierenden Steuerungsalgorithmen, ermöglichen eine intelligente Anpassung aller Leistungsparameter an die unterschiedlichsten Reinigungsaufgaben. Intelligente Generatorsteuerungen wie "sweep" ermöglichen dabei unter anderem die gleichmäßige Leistungsverteilung. Neben den schwierigen Reinigungsaufgaben wird zusätzlich eine effektive Entgasung mit der Degas-Funktion ermöglicht. So können HPLC und Laborproben schnell und wirkungsvoll von analysestörendem Gas befreit werden. Umfangreiches und auf die Branche zugeschnittenes Spezialzubehör wie Körbe, Haltesysteme, Siebhalter und vieles mehr, ergänzen die reichhaltige Palette der Elma Produktfamilie. Ein technisches Meisterstück ist Elma durch die Entwicklung von Multifrequenz-Geräten gelungen, wegbereitend und Maßstab für die gesamte Ultraschallbranche weltweit. Die Multifrequenztechnik ermöglicht es, über das gleiche Schwingsystem zwei Ultraschallfrequenzen abzustrahlen. So können in der gleichen Schwingwanne empfindliche Materialien mit hohen Frequenzen und robuste Teile mit niederen Frequenzen gereinigt werden. Das Angebotsspektrum reicht derzeit von 25 bis 500 kHz. Um eine definierte Schallfeldkontrolle im Bad zu ermöglichen, entwickelte Elma ein eigenes Messverfahren zur Kavitationsleistungsbestimmung. Als bisher einziges Verfahren misst es nicht wie üblich Sekundäreffekte, sondern das Kavitationsrauschen und damit die mechanische Reinigungswirkung der Geräte. Die Messwerte werden rechnergesteuert ausgewertet. Diese Leistungskontrolle führt bei immer anspruchsvolleren Reinigungsaufgaben, z.B. im Medizinbereich, zu validierbaren Reinigungsleistungen, die den zunehmend wachsenden Anforderungen im Qualitätsmanagement Rechnung tragen. Qualität hat bei Elma höchste Priorität. Alle gefertigten Produkte werden einer mehrstündigen 100%-Prüfung im Prüffeld unterzogen.
Ultraschall Technologie
Die Reinigungswirkung durch Ultraschall erfolgt durch einen Sekundäreffekt, der in der Flüssigkeit erzeugt wird: Die Kavitation.
Über Ultraschallschwingsysteme werden in der Reinigungsflüssigkeit starke Schwingungen aus Über- und Unterdruck erzeugt. Ab einer bestimmten Leistungsdichte der Schwingungen reißt der Flüssigkeitsverbund auf, es entstehen Vakuumbläschen, deren Größe im Nanobereich liegen. Diese Bläschen implodieren in der Nähe der Oberflächen des Reinigungsgutes und erzeugen einen auf die Oberfläche gerichteten Druckstrahl, der die Verschmutzungen löst. Die Reinigungswirkung, wie im sogenannten "Sinnerschen Kreis" (Abbildung links) beschrieben, wird auf die vorliegende Aufgabe durch die Mechanik, durch die richtige Wahl der Reinigungsflüssigkeit, der Temperatur und der Einwirkzeit optimiert. In der noch jungen Disziplin der Kavitationsforschung hat die Elma Forschungs- und Entwicklungsabteilung stets eine aktive und führende Rolle gespielt. In zahlreichen Grundlagenforschungsprojekten in Kooperation mit Universitäten wurden die Gesetzmäßigkeiten der Blasenschwingungen bis hin zum Blasenkollaps erarbeitet. Zahlreiche Patente zeugen von den Erfolgen.
Das Herzstück eines jeden Ultraschallgerätes, sind hocheffektive und physikalisch exakt ausgelegte Leistungsschwingelemente. Diese Schallgeber bestehen aus Piezokeramiken und Schallkoppelstücken. Ausgelegt und berechnet mit der Methode der Finiten Elemente, erreichen die Elma-Leistungsschwinger höchst möglichen Wirkungsgrad. Gesteuert werden die Schwinger durch Generatoren auf Basis der Mikroprozessortechnik. Die hier integrierten, auf jahrelanger Erfahrung und Forschung basierenden Steuerungsalgorithmen, ermöglichen eine intelligente Anpassung aller Leistungsparameter an die unterschiedlichsten Reinigungsaufgaben. Intelligente Generatorsteuerungen wie "sweep" ermöglichen dabei unter anderem die gleichmäßige Leistungsverteilung. Neben den schwierigen Reinigungsaufgaben wird zusätzlich eine effektive Entgasung mit der Degas-Funktion ermöglicht. So können HPLC und Laborproben schnell und wirkungsvoll von analysestörendem Gas befreit werden. Umfangreiches und auf die Branche zugeschnittenes Spezialzubehör wie Körbe, Haltesysteme, Siebhalter und vieles mehr, ergänzen die reichhaltige Palette der Elma Produktfamilie. Ein technisches Meisterstück ist Elma durch die Entwicklung von Multifrequenz-Geräten gelungen, wegbereitend und Maßstab für die gesamte Ultraschallbranche weltweit. Die Multifrequenztechnik ermöglicht es, über das gleiche Schwingsystem zwei Ultraschallfrequenzen abzustrahlen. So können in der gleichen Schwingwanne empfindliche Materialien mit hohen Frequenzen und robuste Teile mit niederen Frequenzen gereinigt werden. Das Angebotsspektrum reicht derzeit von 25 bis 500 kHz. Um eine definierte Schallfeldkontrolle im Bad zu ermöglichen, entwickelte Elma ein eigenes Messverfahren zur Kavitationsleistungsbestimmung. Als bisher einziges Verfahren misst es nicht wie üblich Sekundäreffekte, sondern das Kavitationsrauschen und damit die mechanische Reinigungswirkung der Geräte. Die Messwerte werden rechnergesteuert ausgewertet. Diese Leistungskontrolle führt bei immer anspruchsvolleren Reinigungsaufgaben, z.B. im Medizinbereich, zu validierbaren Reinigungsleistungen, die den zunehmend wachsenden Anforderungen im Qualitätsmanagement Rechnung tragen. Qualität hat bei Elma höchste Priorität. Alle gefertigten Produkte werden einer mehrstündigen 100%-Prüfung im Prüffeld unterzogen.
