Hielscher Cascatrode – sonda za ultrazvučnu obradu velike površine

Hielscher Cascatrodes™ su sonotrode (ultrazvučne sonde) posebne konstrukcije za efikasnu ultrazvučnu obradu pri povišenim nivoima ultrazvučne snage uz niske ili srednje intenzitete ultrazvučne obrade – tipično ispod 60W/cm² i ispod 60 mikrona amplitude.

Hielscher je razvio Cascatrode™ za industrijske primjene obrade. Cascatrodes™ su dostupne za sve industrijske ultrazvučne procesore – od UIP500hdT (0,5kW), UIP1000hdT (1kW), UIP1500hdT (1,5kW) i UIP2000hdT (2kW) pa sve do najsnažnijeg ultrazvučnog uređaja na svijetu UIP16000 (16kW).

Pri razvoju ili testiranju novih procesa ultrazvučne obrade, kao što su: emulgiranje, dispergiranje, homogenizacija, razgradnja ćelija i ekstrakcija, deaglomeracija, ili otplinjavanje uvidjet ćete da određeni parametri ultrazvučne obrade za proces djeluju bolje od drugih.

Bez promjene izlazne snage možete mijenjati intenzitet ultrazvučne obrade: ili usmjerite izlaznu snagu na malu površinu pri visokom intenzitetu (visoki W/cm²) ili uvedite snagu u medij pomoću velike površine pri nižim intenzitetima (niski W/cm²). Intenzitet raste s višom ultrazvučnom amplitudom, višim pritiskom tekućine ili višom viskoznošću a opada s višom temperaturom. Kada jednom utvrdite optimalnu konfiguraciju parametara za svoj proces, morat ćete zadržati ovu konfiguraciju konstantnom tokom povećanja razmjera. Pri povećanju razmjera ne smijete mijenjati amplitudu i pritisak ultrazvučne obrade. Na taj način zadržavate intenzitet ultrazvučne obrade – to je konstantna izlazna ultrazvučna snaga po jedinici površine (vati/cm²). Kao logična posljedica, potrebno vam je više površine sonotrode da biste pri datom intenzitetu površine uveli veću snagu – to je linearna korelacija.

Hielscher nudi široku paletu sonotroda (=sondi za ultrazvučnu obradu) za svoje ultrazvučne uređaje. Uobičajeno se sonotrode razlikuju po prečniku vrha kako bi se dobile različite površine vrha. Vertikalne površine sonotrode općenito su zanemarive za prijenos snage, jer je njihova amplituda oscilovanja usmjerena prema tečnom mediju vrlo mala. Konstrukcija Cascatrode™ je drugačija, jer dodaje prstenaste horizontalne površine na površinu vrha. Svaki prsten je raspoređen u jednom od maksimuma oscilovanja sonotrode. Pomoću tih prstenova vibrirajuća površina koja uvodi ultrazvuk u medij koji se obrađuje može se značajno povećati – što omogućava da se pri datom intenzitetu površine u tečnost uvede veća ultrazvučna snaga. Cascatrode™ omogućava prijenos visoke ultrazvučne snage pri visokim amplitudama u medij koji se obrađuje.

Hielscher Cascatrodes™ dostupne su u različitim dužinama i prečnicima te s različitim brojem prstenova – projektovane tako da odgovaraju intenzitetu procesa i konkretnoj ultrazvučnoj primjeni. Budući da se koriste za procese velike snage i velikog volumena, Cascatrodes™ se uglavnom ugrađuju u kontinuirane protočne sisteme. Mogu se prilagoditi reaktorima s protočnom ćelijom, što omogućava efikasnu inline obradu u industrijskim razmjerima.