Sondas sonoras industriales: La solución definitiva para procesos exigentes

Los sonicadores industriales tipo sonda utilizan energía ultrasónica para crear mezclas intensas, disrupción, extracción y emulsificación para aplicaciones industriales. Utilizados habitualmente en el procesamiento químico, la industria farmacéutica, la producción alimentaria y la nanotecnología, realizan funciones esenciales como la reducción del tamaño de las partículas, la lisis celular y la dispersión. Para elegir el sonicador adecuado, hay que tener en cuenta la potencia, la amplitud, la geometría de la sonda y el reactor, el control de la temperatura y las opciones de automatización. Ideales para aumentar la producción, los sonicadores Hielscher ofrecen precisión y eficacia para los procesos industriales más exigentes.

¿Qué son los sonicadores industriales de sonda?

Los sonicadores industriales tipo sonda, a veces denominados homogeneizadores ultrasónicos, utilizan energía ultrasónica para realizar mezclas intensas, dispersar y disgregar materiales en una solución. Estas potentes herramientas están diseñadas específicamente para manejar procesos exigentes a escala industrial. A diferencia de los sonicadores de baño, que utilizan un tanque para aplicar ondas ultrasónicas, los sonicadores tipo sonda emplean una sonda especializada (o bocina) que emite ondas ultrasónicas directamente en una solución específica, proporcionando cavitación de alta intensidad directamente a los materiales.

¿Cómo funcionan los sonicadores industriales?

El núcleo de un sonicador de sonda es un transductor ultrasónico que convierte la energía eléctrica en vibraciones ultrasónicas. Estas vibraciones se amplifican y se introducen en la solución a través de la punta de la sonda, creando una cavitación intensa. – la formación y el colapso de burbujas microscópicas – dentro del líquido. Este efecto de cavitación genera potentes fuerzas de cizallamiento, mezcla y alteración del material, todas ellas muy valiosas para diversas aplicaciones en las que la consistencia, la velocidad y la escala son cruciales.

Ventajas de los sondas sónicas industriales

• Alta potencia de salida: Los sonicadores industriales suelen funcionar a niveles de potencia muy superiores a los de las versiones de laboratorio, alcanzando a menudo varios kilovatios para manipular grandes volúmenes y materiales densos.
• Precisión y control: Ofrecen intensidad, amplitud, tiempo, temperatura y presión controlados, lo que permite el tratamiento a medida de diversos materiales.
• Escalabilidad: Su diseño modular permite ampliarlas para satisfacer las necesidades de producción, lo que las hace ideales para pasar de las pruebas a escala de laboratorio a la producción industrial. Las celdas de flujo ultrasónicas facilitan el procesamiento uniforme de grandes flujos de líquidos.

Factores a tener en cuenta al elegir un sondador industrial de tipo sonda

Seleccionar el sonicador adecuado para aplicaciones industriales implica varios factores clave para garantizar que el dispositivo satisface las demandas específicas del proceso y el material. A continuación se ofrece una visión exhaustiva de lo que hay que tener en cuenta:

• Requisitos de potencia
  La potencia de salida de un sonicador, medida en vatios, es un factor crítico. Para procesar eficazmente volúmenes mayores o materiales más densos se necesita una potencia más elevada. Muchas aplicaciones industriales requieren sonicadores con niveles de potencia en el rango de 500 a 5000 vatios o más para lograr un procesamiento consistente y completo.
• Frecuencia de ultrasonidos
  La frecuencia del sonicador afecta al tipo de cavitación que produce: Para procesos ultrasónicos como la dispersión, la molienda húmeda, la lisis, la extracción, la emulsificación o la reacción sonoquímica, se requieren ultrasonidos de baja frecuencia. Los ultrasonidos de baja frecuencia en el rango de 20-30 kHz generan una cavitación intensa necesaria para aplicaciones exigentes que requieren una fuerte disrupción, como la reducción del tamaño de las partículas, la emulsificación o la extracción.
• Material y diseño de la sonda
  Hielscher Ultrasonics fabrica sus sondas (sonotrodos) con materiales duraderos como el titanio, que resisten la corrosión y la erosión por cavitación. El tamaño y la forma de la punta también son importantes:
  Sonda más pequeña: Proporcionan cavitación de alta intensidad focalizada en un área más pequeña, adecuada para la disrupción celular o aplicaciones de pequeño volumen.
  Sonda más grande: Cubren un área más amplia con energía menos concentrada, por lo que son mejores para volúmenes mayores.
• lotes o un continuo
  La capacidad del sonicador por lotes o de la celda de flujo debe estar en consonancia con el volumen de material que se planea procesar. El procesamiento continuo mediante una célula de flujo ultrasónica permite que el líquido pase a través de un canal, lo que facilita un procesamiento altamente uniforme a gran escala. Los sonicadores Hielscher son ideales para el escalado lineal de su proceso de sonicación.
• control de temperatura
  Como todos los procesos de homogeneización, el procesamiento por ultrasonidos genera calor. Para proteger los materiales sensibles a la temperatura, los sonicadores industriales Hielscher vienen con sistemas de refrigeración integrados, como camisas de agua o refrigeradores externos, que garantizan que el proceso de sonicación se mantenga a una temperatura estable para obtener resultados óptimos. Todos los sonicadores digitales Hielscher vienen con un sensor de temperatura PT100 enchufable. El menú inteligente de los sonicadores Hielscher permite programar un límite superior de temperatura. Cuando se alcanza el límite superior de temperatura, el sonicador deja de sonicar automáticamente hasta que se alcanza el límite inferior.
• Control y supervisión de procesos
  La precisión es esencial en las aplicaciones industriales. Los sonicadores avanzados de Hielscher ofrecen una supervisión en tiempo real de parámetros como la potencia, la temperatura y la amplitud, lo que proporciona a los operarios un control total del proceso de sonicación. Todos los parámetros de sonicación importantes se escriben automáticamente en una tarjeta SD integrada para que los procesos de producción puedan revisarse fácilmente.
  Opciones automatizadas: Para la producción a gran escala, los sistemas automatizados mantienen unas condiciones de procesamiento constantes, lo que reduce la supervisión manual y aumenta la eficiencia.
• Personalización y capacidad de ampliación
  Los sonicadores industriales Hielscher son versátiles y facilitan la ampliación a medida que crece la producción. La instalación modular de los sonicadores Hielscher permite la expansión gradual de los requisitos de producción en evolución.

¿Por qué elegir los sonicadores industriales de sonda de Hielscher?

Hielscher Ultrasonics se especializa en el suministro de soluciones de sonicación de vanguardia adaptadas para satisfacer las rigurosas exigencias de las aplicaciones industriales. Con nuestra amplia gama de opciones personalizables, potencia robusta e ingeniería de precisión, nuestros sonicadores están diseñados para sobresalir incluso en los entornos más exigentes. Nuestro equipo puede ayudarle a encontrar el sonicador perfecto para mejorar su proceso de producción, ya sea en el sector farmacéutico, la producción alimentaria, el procesamiento químico o la nanotecnología.

Diseño, fabricación y consultoría – Calidad Made in Germany

Los ultrasonidos de Hielscher son conocidos por sus elevados estándares de calidad y diseño. Su robustez y fácil manejo permiten una integración sin problemas de nuestros ultrasonidos en las instalaciones industriales. Los ultrasonidos de Hielscher soportan sin problemas las condiciones más duras y los entornos más exigentes.

Hielscher Ultrasonics es una empresa con certificación ISO y pone especial énfasis en los ultrasonidos de alto rendimiento con tecnología punta y facilidad de uso. Por supuesto, los ultrasonidos de Hielscher cumplen la normativa CE y los requisitos de UL, CSA y RoHs.

En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:

Aplicaciones de los sondas sónicas industriales

Los sonicadores industriales encuentran aplicaciones en muchos campos en los que se requiere un procesamiento por ultrasonidos preciso y de alta potencia. Estos son algunos de los usos más comunes:

• Tratamiento químico
  Emulsificación: Se utiliza para crear emulsiones estables, esenciales en las industrias alimentaria, cosmética y farmacéutica.
  desaglomeración & Dispersión: Ayuda a romper las partículas aglomeradas, como los grupos de nanopartículas, garantizando su dispersión uniforme en las soluciones.
  Catálisis y aceleración de reacciones: Los ultrasonidos pueden mejorar la velocidad de reacción, reduciendo los tiempos de procesamiento y aumentando el rendimiento.
• Farmacéutica & biotecnología
  ruptura celular & Extracción: La sonicación de alta intensidad rompe las células para extraer proteínas, ADN u otros componentes celulares, un proceso esencial para muchas aplicaciones biotecnológicas y farmacéuticas.
  Reducción del tamaño de las partículas: El menor tamaño de las partículas de los fármacos mejora la biodisponibilidad y la consistencia de la dosificación.
  Nanoemulsiones & Formación de liposomas: Crea emulsiones de tamaño nanométrico o liposomas, utilizados habitualmente en sistemas avanzados de administración de fármacos.
• Industria alimentaria
  Homogeneización: Garantiza una textura y un aspecto uniformes en productos como salsas, aderezos y bebidas.
  Extracción del sabor: Intensifica la extracción del sabor de fuentes naturales, realzando el sabor sin aditivos sintéticos.
  Conservación: Reduce la carga microbiana para prolongar la vida útil y mejorar la seguridad alimentaria.
• Aplicaciones energéticas y medioambientales
  Procesamiento de biocarburantes: Mejora la descomposición de la biomasa, haciendo más eficiente la producción de biocombustible.
  Tratamiento de aguas y residuos: Ayuda a descomponer los contaminantes, lo que aumenta la eficacia de los procesos de tratamiento del agua.
  Desulfuración de combustibles: Reduce el contenido de azufre de los combustibles fósiles, un paso importante para cumplir las normas medioambientales.
• Nanotecnología
  Síntesis de nanopartículas: Facilita la producción de nanopartículas garantizando una distribución uniforme del tamaño.
  Dispersión en soluciones: Esencial para crear suspensiones homogéneas de nanopartículas, vitales en industrias que van desde la electrónica a la ingeniería biomédica.