UIP2000hdT – 2000-Watt-Industrie-Ultraschallhomogenisator

Der UIP2000hdT ist ein leistungsstarker industrieller Ultraschallapparat mit 2000 Watt und 20 kHz für die Flüssigkeitsverarbeitung im Pilotmaßstab und in der Produktion. Er wird eingesetzt für Homogenisierung, Emulgierung, Dispergierung, Desagglomeration, Nassmahlung, Extraktion, Lyse, Auflösen und sonochemische Reaktionen.
Dieser industrielle Ultraschallprozessor wurde für Unternehmen entwickelt, die eine zuverlässige Hochleistungs-Ultraschallbehandlung mit präziser Prozesssteuerung benötigen. Der UIP2000hdT vereint starke Ultraschallleistung mit einem Farb-Touchdisplay, browserbasierter Fernsteuerung, automatischer Datenerfassung, einer integrierten SD-Karte sowie steckbaren Temperatur- und Drucksensoren. Damit eignet er sich für die Prozessentwicklung, das Scale-up, die qualitätskontrollierte Produktion und den kontinuierlichen 24/7-Betrieb.

Für wen ist der UIP2000hdT gedacht?

Der UIP2000hdT wurde für Anwender entwickelt, die über die kleine Laborsonikation hinausgehen und auf größere, reproduzierbare und produktionsorientierte Verfahren umsteigen möchten. Er eignet sich besonders dann, wenn ein Verfahren bereits im kleinen Maßstab getestet wurde und nun mehr Leistung, einen höheren Durchsatz oder einen Dauerbetrieb erfordert.

Industrielle Ultraschallbehandlung mit vollständiger Prozesssteuerung

Hochleistungsultraschall kommt zum Einsatz, wenn herkömmliche Mischer, Rotor-Stator-Systeme, Perlenmühlen oder Hochdruckhomogenisatoren nicht das gewünschte Ergebnis liefern oder wenn ein Prozess eine schnellere, feinere oder reproduzierbarere Behandlung erfordert. Der UIP2000hdT erzeugt intensive Ultraschallkavitation direkt in Flüssigkeiten und Flüssig-Feststoff-Gemischen. Diese Kavitation erzeugt hohe Scherkräfte, die Partikelgrößen reduzieren, Pulver dispergieren, feine Emulsionen erzeugen, Verbindungen aus Zellen und pflanzlichen Materialien extrahieren oder chemische Reaktionen beschleunigen können.

Für industrielle Anwender erfordert eine zuverlässige Ultraschallbehandlung mehr als nur Ultraschallleistung. Der Prozess muss messbar, wiederholbar und skalierbar sein. Mit dem UIP2000hdT können Anwender die wichtigsten Ultraschallparameter steuern und dokumentieren, darunter Amplitude, Ultraschallleistung, Beschallungsdauer, Temperatur und Druck. Diese Werte werden automatisch als CSV-Dateien auf der SD-Karte gespeichert, was die Prozessoptimierung, Dokumentation und Qualitätssicherung erleichtert.

Durchflussverarbeitung mit dem UIP2000hdT

Typische Anwendungsbereiche des industriellen Ultraschallgeräts UIP2000hdT

Der UIP2000hdT kommt in der chemischen Verarbeitung, der Lebensmittel- und Getränkeherstellung, der Kosmetikindustrie, der Pharmabranche, der Biotechnologie, bei Nanomaterialien, Kraftstoffen, Beschichtungen und in der Umwelttechnik zum Einsatz. Dieselbe Ultraschallplattform lässt sich mit verschiedenen Sonotroden, Verstärkern und Durchflusszellen konfigurieren, um sie an die erforderliche Prozessintensität und den Durchsatz anzupassen.

Ultraschallhomogenisierung und -mischung

Der UIP2000hdT kann Flüssigkeiten, Suspensionen und Flüssig-Feststoff-Gemische durch intensive Ultraschallscherung homogenisieren. Dies trägt zu einer gleichmäßigen Produktqualität bei, verbessert das Vermischen schwer zu verarbeitender Komponenten und kann die Verarbeitungszeit im Vergleich zu herkömmlichen Rührverfahren verkürzen. Entdecke!

Ultraschall-Emulgierung und Nanoemulsionen

Bei Emulsionen erzeugt die Ultraschallkavitation sehr feine Tröpfchen und eine enge Tröpfchengrößenverteilung. Der UIP2000hdT eignet sich zur Herstellung stabiler Emulsionen und Nanoemulsionen, die in Lebensmitteln, Kosmetika, Pharmazeutika, Kraftstoffen, Aromen und Formulierungen mit funktionellen Inhaltsstoffen zum Einsatz kommen. Entdecke!

Dispergierung, Desagglomeration und Nanopartikelverarbeitung

Pulver, Pigmente, Füllstoffe und Nanomaterialien bilden häufig Agglomerate, die sich mit herkömmlichen Mischern nur schwer aufbrechen lassen. Der UIP2000hdT dispergiert Partikel in Flüssigkeiten und löst Agglomerate durch hohe Ultraschallscherung auf. Dies ist nützlich für Farben, Tinten, Beschichtungen, Keramiken, Katalysatoren, Batteriematerialien, Graphen, Oxide und andere hochmoderne Materialien. Entdecke!

Nassvermahlung und Zerkleinerung

Der UIP2000hdT eignet sich zur Partikelzerkleinerung und Nassvermahlung, wenn kleinere Partikelgrößen, eine verbesserte Suspensionsstabilität oder größere aktive Oberflächen erforderlich sind. Der Prozess lässt sich durch Anpassung von Amplitude, Druck, Durchflussrate, Temperatur und Beschallungsdauer optimieren. Entdecke!

Ultraschallextraktion und Zellaufschluss

Die Ultraschallbehandlung verbessert den Stoffaustausch und kann Zellen, Gewebe und pflanzliche Strukturen aufbrechen. Der UIP2000hdT wird zur Extraktion von Pflanzenstoffen, bioaktiven Verbindungen, Aromastoffen, Proteinen, Enzymen und intrazellulären Materialien eingesetzt. Er eignet sich zudem für die Lyse und Zellaufschluss in der Biotechnologie und Mikrobiologie. Entdecke!

Sonochemie, Sonokatalyse und Reaktionsintensivierung

Ultraschallkavitation kann chemische Reaktionen beschleunigen, indem sie die Durchmischung, den Stoffaustausch und die Oberflächenaktivierung verbessert. Der UIP2000hdT wird für die Sonosynthese, Sonokatalyse, Fällung, Sol-Gel-Reaktionen, Phasentransferkatalyse und andere sonochemische Prozesse eingesetzt. Entdecke!
 

Welchen Ultraschallprozessor sollten Sie wählen?

Von der Laborforschung und Machbarkeitsprüfung bis hin zur Prozessoptimierung, Versuchen im Pilotmaßstab und der industriellen Fertigung bietet Hielscher den idealen Ultraschallhomogenisator für die Aufbereitung von Flüssigkeiten und Suspensionen in jedem Maßstab. Die folgende Tabelle gibt Ihnen einen Überblick über unsere beliebtesten Sonden-Ultraschallgeräte.

Wenn Sie sich nicht sicher sind, welcher Ultraschallprozessor für Ihren Prozess geeignet ist, sind die wichtigsten Auswahlkriterien das angestrebte Ergebnis, das Chargenvolumen, die erforderliche Durchflussrate, die Viskosität, der Feststoffgehalt, der Betriebsplan und der erforderliche Energiebedarf. Hielscher kann Ihnen auf Grundlage Ihrer Prozessdaten ein geeignetes Gerät sowie eine passende Konfiguration aus Sonotrode, Booster und Durchflusszelle empfehlen.

Ein leistungsstarker 2000-W-Ultraschallprozessor für den Pilot- und Produktionsmaßstab

Der UIP2000hdT ist für den Einsatz in industriellen Umgebungen konzipiert. Dank seiner Konstruktion aus Edelstahl und Titan eignet er sich für anspruchsvolle Betriebsbedingungen wie Staub, Feuchtigkeit und erhöhte Umgebungstemperaturen. Das Gerät ist für den Dauerbetrieb ausgelegt und erfordert nur wenig Wartung.
Mit einer Ultraschallleistung von 2000 Watt schließt der UIP2000hdT die Lücke zwischen der Ultraschallbehandlung im Labor und großen industriellen Ultraschallsystemen. Er ist leistungsstark genug für die Pilotproduktion, die Prozessskalierung und viele Anwendungen in der kontinuierlichen Fertigung. Für höhere Produktionsmengen können mehrere Geräte parallel betrieben oder größere Hielscher-Ultraschallprozessoren ausgewählt werden.
Mit geeignetem Zubehör wie Sonotroden, Cascatroden™, Verstärkern und Durchflusszellen lässt sich das System an unterschiedliche Prozessziele anpassen. So bietet beispielsweise eine Cascatrode™ eine große aktive Ultraschallfläche für die Flüssigkeitsverarbeitung mit hohem Durchsatz, während Durchflusszellen eine kontrollierte Inline-Behandlung unter definierten Druck- und Durchflussbedingungen ermöglichen.

Chargen-, Umwälz- und Inline-Durchflussverarbeitung

Das UIP2000hdT kann in verschiedenen Prozesskonfigurationen eingesetzt werden. Für die Rezepturentwicklung, kleinere Prozessversuche und Parameterstudien kann das Gerät im Batch-Modus mit einer Sonotrode und einem Ständer betrieben werden. So können Anwender testen, wie ihr Material auf die Ultraschallbehandlung reagiert, bevor sie zu größeren Mengen übergehen.

Für Chargen von mehr als 5 Litern wird in der Regel die Durchflusszellenverarbeitung empfohlen. Im Durchflussmodus durchströmt die Flüssigkeit einen Ultraschallreaktor, wo sie unter kontrollierten Bedingungen behandelt wird. Das Produkt kann im Einmal-Durchlaufmodus verarbeitet oder so lange durch den Reaktor zirkuliert werden, bis das gewünschte Ergebnis erreicht ist.

Die Verarbeitung in Durchflusszellen verbessert die Reproduzierbarkeit, da wichtige Parameter wie Amplitude, Druck, Durchflussrate, Temperatur und Verweilzeit präziser gesteuert werden können. Dies ist besonders wichtig für Produktionsprozesse, Scale-up-Studien und qualitätskritische Anwendungen.

Farb-Touchscreen für eine schnelle Prozesskonfiguration

Über das Farb-Touchdisplay haben Bediener direkten Zugriff auf die wichtigsten Einstellungen. Amplitude, Leistung und Pulsmodus lassen sich schnell und präzise einstellen. Das Menü konzentriert sich auf die Einstellungen, die im täglichen Betrieb von Bedeutung sind, sodass Anwender den Ultraschallprozess ohne unnötigen Aufwand einrichten und überwachen können.
Das Display kann Amplitude und Leistung als Balkendiagramme oder als Zahlenwerte anzeigen. Ein Anzeigemodus mit großen Ziffern verbessert die Lesbarkeit aus der Entfernung, was in Pilotanlagen, Produktionsbereichen und Testaufbauten von Vorteil ist, wo sich der Bediener möglicherweise nicht direkt vor dem Gerät befindet.

Fernsteuerung des Browsers über das LAN

Der UIP2000hdT lässt sich über gängige Webbrowser steuern. Für die LAN-Schnittstelle ist keine zusätzliche Softwareinstallation erforderlich. Der Ultraschallprozessor kann direkt von einem PC oder Mac aus, über einen Router oder Switch oder von einem Tablet oder Smartphone aus bedient werden, sofern eine geeignete Netzwerkverbindung besteht.
Dies ist besonders nützlich für die Prozessentwicklung, die Produktionsüberwachung und bei Anlagen, bei denen der Ultraschallprozessor in eine Durchflussanlage, eine Schallschutzhaube oder eine Produktionslinie integriert ist.

Automatische Erfassung von Prozessdaten

Jeder Produktionsprozess profitiert von einer zuverlässigen Dokumentation. Der UIP2000hdT zeichnet relevante Prozesswerte automatisch auf der integrierten SD-Karte auf. Die CSV-Daten können zum Vergleich von Versuchen, zur Dokumentation von Produktionsläufen, zur Erkennung von Prozessabweichungen und zur Unterstützung der Qualitätssicherung verwendet werden.
Zu den aufgezeichneten Parametern gehören die Ultraschallleistung, die Amplitude, die Beschallungsdauer, die Temperatur sowie der Druck, sofern der optionale Drucksensor angeschlossen ist. Dies bietet Ingenieuren und Bedienern eine praktische Grundlage für die Prozessoptimierung und eine reproduzierbare Fertigung.

Automatisches Frequenz-Tuning

Der UIP2000hdT verfügt über eine intelligente automatische Frequenzabstimmung. Beim Einschalten des Geräts ermittelt der Generator die optimale Betriebsfrequenz und steuert den Ultraschallwandler mit dieser Frequenz an. Dies trägt zu einer stabilen Ultraschallleistung bei und verringert den Bedarf an manuellen Einstellungen.

Hohe Energieeffizienz und industrielle Zuverlässigkeit

Der UIP2000hdT ist für die gewerbliche Produktion konzipiert. Er lässt sich leicht aufstellen, einfach reinigen und ist für den dauerhaften industriellen Einsatz ausgelegt. Trotz seiner Ultraschallleistung von 2000 Watt benötigt das Gerät keine zusätzliche Kühlung durch Wasser oder Druckluft. Es kann im Luftbetrieb im Dauerbetrieb eingesetzt werden.
Wie alle industriellen Ultraschallprozessoren von Hielscher ist auch der UIP2000hdT auf die effiziente Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Ultraschallschwingungen ausgelegt. Hohe Energieeffizienz bedeutet, dass mehr Leistung in die Flüssigkeit übertragen wird, was die Prozessleistung verbessert und Energieverschwendung reduziert. Die Gesamtenergieeffizienz des UIP2000hdT beträgt etwa 80 bis 90 % vom Netzstecker bis zur Flüssigkeit.

Vollständige Amplitudenregelung für reproduzierbare Ergebnisse

Die Amplitude ist einer der wichtigsten Parameter bei der Ultraschallbearbeitung. Sie bestimmt die mechanische Schwingung an der Sonotrode und hat einen starken Einfluss auf die Kavitationsintensität. Das UIP2000hdT regelt die Amplitude elektronisch, sodass die gewählte Amplitude auch bei sich ändernden Prozessbedingungen konstant bleibt.
Die Amplitude lässt sich am Generator von 20 bis 100 % einstellen. Durch den Einsatz geeigneter Verstärkerhörner lassen sich weitere Amplitudenbereiche erzielen. So können Anwender die Ultraschallintensität an das jeweilige Produkt anpassen, ganz gleich, ob es um schonendes Mischen, intensive Desagglomeration, Zellaufschluss, Extraktion oder Partikelzerkleinerung geht.

Prozessprüfung und -bewertung

Vor der Auswahl eines industriellen Ultraschallsystems möchten viele Anwender wissen, ob die Ultraschallbehandlung das gewünschte Ergebnis liefert und welcher Durchsatz zu erwarten ist. Hielscher bietet Prozessversuche an, um das UIP2000hdT mit Ihrem Material und Ihrer Anwendung zu testen.
Während der Tests können relevante Prozessparameter ausgewertet werden, darunter Amplitude, Druck, Temperatur, Durchflussrate, Energiezufuhr und Ultraschallbehandlungsdauer. Die Ergebnisse helfen dabei, die richtige Sonotrode, Durchflusszelle und Prozesskonfiguration für Ihr Produkt zu ermitteln.
Standardzubehör ist in der Regel ab Lager lieferbar. Für spezielle Anforderungen können auch maßgeschneiderte Sonotroden, Durchflusszellen und Prozesszubehörteile gefertigt werden.

Durchsatz und Verarbeitungskapazität

Der Durchsatz eines Ultraschallverfahrens hängt von der Flüssigkeit, der Viskosität, dem Feststoffgehalt, der gewünschten Partikelgröße, der angestrebten Ausbeute, der Temperatur, dem Druck und der zugeführten Energie ab. Als allgemeine Richtwert gilt, dass der UIP2000hdT in der Regel zwischen 1,0 und 8,0 l/min im Durchflussmodus. Im täglichen Betrieb entspricht dies etwa 2 bis 10 m³ pro Tag, je nach Anwendung.
Für höhere Produktionskapazitäten bietet Hielscher größere Ultraschallprozessoren und Mehrfachanlagen an. Dadurch lassen sich die mit dem UIP2000hdT entwickelten Verfahren auf einen höheren Durchsatz skalieren, wobei die gleichen Prinzipien des Ultraschallprozesses beibehalten werden.

Der UIP2000hdT in Forschung und Wissenschaft

Das UIP2000hdT wird häufig in Pilotanlagen, in der industriellen Produktion und in wissenschaftlichen Studien eingesetzt. Zu den veröffentlichten Anwendungsbeispielen zählen die Ultraschallextraktion bioaktiver Verbindungen aus pflanzlichen Rohstoffen, die Exfoliation graphenähnlicher Materialien, die Verarbeitung von Nanomaterialien sowie die Weinherstellung. Wenn Sie Referenzen für eine bestimmte Anwendung suchen, wenden Sie sich bitte an uns.