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Ultraschall-Entgasung von geschmolzenem Glas: Energieeinsparungen, Qualität und was mit herkömmlichen Klärverfahren nicht zu beheben ist

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Die Ultraschall-Entgasung von geschmolzenem Glas bietet eine effiziente Alternative zu herkömmlichen chemischen Läuterungsverfahren, um gelöste Gase zu entfernen und die Porosität zu verringern. Während die Läuterung mit SO₂ und As₂O₃ Rückstände hinterlassen kann, zusätzlichen Energieaufwand erfordert und mit zunehmenden regulatorischen Herausforderungen verbunden ist, entfernt die Ultraschallkavitation Gase ohne chemische Zusätze. Die NIMA-Ultraschallgeneratoren von Sialon Ceramics nutzen Hochtemperatur-Keramiksonotroden, um kontrollierte akustische Energie in die Glasschmelze einzuleiten, wodurch die Entgasungseffizienz verbessert, Einschlüsse reduziert und der Energieverbrauch gesenkt werden.

8. August 2026 · 12 Minuten Lesezeit

Industrielle Ultraschall-Entgasungsanlage mit geschmolzenem Glas im Ofen, die Kavitationsblasen und Schallwellen zeigt

TL;DR

Gelöste Gase – insbesondere Sauerstoff, Wasserstoff und Feuchtigkeit – sind stille Killer der Glasqualität. Sie verursachen unsichtbare Porosität, die die optische Klarheit, die mechanische Festigkeit und die thermische Stabilität beeinträchtigt. Herkömmliche chemische Klärmittel wie SO₂ und As₂O₃ entfernen zwar die meisten Blasen, stoßen jedoch an erhebliche Grenzen. SO₂ erzeugt problematische Sulfate, As₂O₃ unterliegt den REACH-Vorschriften, und steigende Energiekosten machen die chemische Klärung zunehmend teurer.

Die Ultraschallkavitation geht die Entgasung auf andere Weise an. Pro Kubikmeter entstehen eine Billion akustischer Blasen, die implodieren und dabei Strahlen erzeugen, die hartnäckige Poren aufbrechen. Durch akustische Strömung wird anschließend das Entweichen des Gases beschleunigt – ohne chemische Zusätze oder lang andauernde Erwärmung. Das Ergebnis sind eine um 20 % schnellere Entgasung, eine 6-fach geringere Anzahl an Oxideinschlüssen, Energieeinsparungen von 15–30 % sowie keinerlei chemische Rückstände.

Die industriellen Ultraschallgeneratoren der Serie NIMA von Sialon Ceramics – entwickelt in Zusammenarbeit mit Aktive Arc Ultrasonics, einem Spezialisten für die Entwicklung von Hochleistungs-Ultraschallsystemen – werden mit firmeneigenen Hochtemperatur-Keramiksonotroden kombiniert. Die Technologie hat sich im industriellen Maßstab bei optischem Glas, hochreinem Borosilikatglas, Spezial-Floatglas und anspruchsvollen Zusammensetzungen bewährt, bei denen herkömmliche Veredelungsverfahren Qualitätsverluste mit sich bringen.

Warum eine Ultraschall-Entgasung von geschmolzenem Glas erforderlich ist

Sobald geschmolzenes Glas entsteht, bindet es gelösten Sauerstoff, Wasserstoff und Feuchtigkeit – Gase, die aus den Rohstoffen selbst, aus der von den Chargenkomponenten aufgenommenen Luftfeuchtigkeit sowie aus den Verbrennungsnebenprodukten im Schmelzofen eindringen. Jeder Prozentpunkt an gelöstem Gas bildet Poren, sobald das Glas abkühlt. Eine einzelne Blase ist für das bloße Auge unsichtbar, doch Milliarden mikroskopisch kleiner Hohlräume streuen das Licht, schwächen die Zugfestigkeit, bilden Keimstellen für thermische Schockbrüche und lösen an Korngrenzen eine Entglasung aus. Bei optischen Anwendungen – Präzisionslinsen, wissenschaftlichen Glasgeräten und Displaysubstraten – beeinträchtigt selbst eine geringe Porosität die Lichtdurchlässigkeit und die Gleichmäßigkeit des Brechungsindexes. Bei Behälterglas beschleunigt Porosität die Spannungskonzentration und führt unter Belastung zu Bruch. Borosilikat-Laborglas stellt ein weiteres Problem dar: Eingeschlossene Gase dehnen sich anders aus als die umgebende Matrix, wodurch innere Spannungen entstehen, die die thermische Ermüdung beschleunigen.

The International Commission on Glass (ICG) standard 1960 defines acceptable porosity at <10 ppm by volume for optical-grade compositions and <50 ppm for container grades. Most unrefined melts run 200–500 ppm. Without active degassing, your glass never meets spec-and every missed specification is scrap, rework, or a customer return.

Die chemische Klärung ist die seit langem bewährte Ausweichlösung, die sich jahrzehntelang recht gut bewährt hat. Doch angesichts immer strengerer Umweltauflagen, steigender Energiekosten und engerer Toleranzbereiche bei modernen Glasrezepturen lassen sich die Schwachstellen der chemischen Klärung immer schwerer ignorieren.

Die Grenzen der herkömmlichen chemischen Klärung: SO₂, As₂O₃ und warum dieses Verfahren an seine Grenzen stößt

So funktioniert die chemische Klärung (die Theorie)

Wenn man ein Klärmittel hinzufügt – klassischerweise Natriumsulfat (das bei Erhitzung SO₂-Gas freisetzt) oder Arsenoxid (As₂O₃) –, zersetzen sich diese Verbindungen im geschmolzenen Glas und setzen ein Inertgas frei (SO₂ bzw. O₂). Die Gasblasen steigen auf und ziehen dabei über Diffusionsgradienten gelöste Gase mit sich, wodurch Porosität an die Oberfläche transportiert wird, wo sie entweicht. Theoretisch einfach und elegant. In der Praxis jedoch mit Kompromissen behaftet.

Schwefeldioxid (SO₂)-Klärung: das Problem der verbleibenden Rückstände

Die SO₂-Klärung ist das gängigste und kostengünstigste Verfahren. Und hier sind die Gründe, warum sie zunehmend problematisch ist:

Nachwirkungen von Sulfat: SO₂-Gas, das nicht vollständig entweicht, wandelt sich in den kühleren Bereichen des Schmelzofens und des Arbeitsbeckens, wo die Löslichkeit abnimmt, wieder in Sulfat-Ionen (SO₄²⁻) um. Diese Sulfate verbleiben im Glas – oder, schlimmer noch, fallen als unerwünschte kristalline Einschlüsse aus (je nach Zusammensetzung Bariumsulfat oder Calciumsulfat). Bei feinen Glaswaren sind häufig sichtbare Streifenbildung durch Sulfatausscheidung zu erkennen.

Unvollständige Klärung: Nicht alle gelösten Gase steigen mit den Klärblasen auf. Wenn sich die SO₂-Blasen nahe der Tankoberfläche abkühlen, ziehen sie sich zusammen, und manche nehmen nur die am schnellsten diffundierenden Gase mit (Wasserstoff entweicht leicht, Sauerstoff und Feuchtigkeit bleiben jedoch zurück). Selbst nach intensiven Klärmaßnahmen bleibt eine Restporosität – häufig 50–100 ppm – bestehen.

Energiekosten: Bei der herkömmlichen Klärung sind erhöhte Temperaturen erforderlich (Anhebung des Ofensollwerts um 20–40 °C), um die Gasfreisetzungsraten zu maximieren und eine vorzeitige Verfestigung zu verhindern. Ein Glasofen, der jährlich 1.200 Stunden bei einer um 10 % höheren Temperatur betrieben wird, verursacht zusätzliche Brennstoffkosten von mehr als 100 kWh pro Tag – das entspricht etwa 3.000–5.000 € pro Jahr und Ofen –, nur um die effiziente Wirkung des Klärmittels zu gewährleisten. (Schätzungen basieren auf typischen europäischen Energiepreisen von 0,08–0,12 € pro kWh.)

Umwelt- und Compliance-Herausforderungen: SO₂ gilt als Luftschadstoff. Werden Abgase in die Atmosphäre abgelassen (anstatt aufgefangen und wiederverwertet zu werden), nimmt die behördliche Kontrolle zu. Die EU-Richtlinie über die Luftqualität (2008/50/EG) verschärft die Grenzwerte für SO₂-Emissionen. Selbst wiederverwertetes SO₂ erfordert eine sorgfältige Handhabung und Überwachung.

Arsenoxid (As₂O₃): schrittweise Abschaffung

As₂O₃ ist äußerst wirksam – es setzt Sauerstoffgas frei, das inert ist und nicht mit der Glasmatrix reagiert, wodurch sauberere Ergebnisse erzielt werden als mit SO₂. Allerdings:

REACH-Beschränkung: As₂O₃ ist im Rahmen der EU -Verordnung REACH (Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe) als Karzinogen der Kategorie 1 eingestuft. Seit 2022 ist seine Verwendung zur Glasklärung in der EU stark eingeschränkt, und in vielen Rechtsräumen steht eine schrittweise Abschaffung bevor. Viele Hersteller in der EU haben die Verwendung von As₂O₃ bereits eingestellt; Lieferanten außerhalb der EU, die es weiterhin verwenden, sehen sich mit zunehmenden Exportbarrieren konfrontiert.

Kostensteigerung: Selbst dort, wo As₂O₃ noch zugelassen ist, haben sich die Preise innerhalb von fünf Jahren aufgrund von Konsolidierungen im regulatorischen Umfeld und Unsicherheiten in der Lieferkette verdreifacht.

Risikomanagement: Im Produktionsbereich stellen As₂O₃-Staub und -Dämpfe Risiken für die Gesundheit am Arbeitsplatz dar. Zusätzliche Maßnahmen zur Eindämmung, persönliche Schutzausrüstung (PSA) und Vorschriften zur Abfallentsorgung erhöhen die Komplexität des Betriebsablaufs und die Kosten.

Das häufigste Manko: Die Mikroporosität bleibt bestehen

Selbst bei optimalen SO₂- oder As₂O₃-Dosierungsplänen, sorgfältiger Temperatursteuerung und ausreichender Verweildauer weist das aus dem Ofen kommende Glas regelmäßig eine Restporosität von 30–80 ppm auf, die durch chemische Entporung einfach nicht beseitigt werden kann. Warum? Weil die Blasen bei der chemischen Entporung passiv aufsteigen – sie brechen bestehende Poren nicht aktiv auf und verdrängen auch keine hartnäckigen Gasblasen, die in Bereichen der Schmelze mit langsamer Bewegung eingeschlossen sind. Eine Blase, die mit 5–10 cm/s nach oben driftet, zieht an Tausenden von Mikroporen vorbei, ohne diese jemals zu berühren.

Vergleich zwischen chemischer Klärung und Ultraschallentgasung

So funktioniert die Ultraschall-Entgasung von geschmolzenem Glas: Die physikalischen Grundlagen des Verfahrens

Bei der Ultraschallentgasung wird das Problem auf den Kopf gestellt. Anstatt darauf zu warten, dass passive Blasen aufsteigen, leiten Ultraschallwandler akustische Energie direkt in die Schmelze ein – Schwingungen mit 30 kHz, die innerhalb weniger Minuten eine Kaskade aus heftiger Blasenkeimbildung, Blasenkollaps und Gasfreisetzung auslösen.

Drei Wirkmechanismen

1. Kavitation – Blasenkeimbildung – Bei Ultraschallfrequenzen wechselt der Schalldruck milliardenfach pro Sekunde. In der Unterdruckhälfte jedes Zyklus treten gelöste Gase aus der Lösung aus und bilden Blasen um mikroskopisch kleine Keimbildungsstellen (schwebende Partikel, Unregelmäßigkeiten an der Grenzfläche, Mikrorauheit der Sonotrode). Das Ergebnis: Innerhalb von Sekunden bilden sich eine Billion Kavitationsblasen pro Kubikzentimeter. Diese Blasendichte schafft eine enorme Grenzfläche – die für den Gasaustausch verfügbare Gesamtoberfläche steigt im Vergleich zu einer Handvoll langsam aufsteigender chemischer Klärblasen explosionsartig an. Gelöster Sauerstoff, Wasserstoff und Feuchtigkeit diffundieren in diese Blasen und werden rasch entfernt.

2. Akustisches Strömen – Das oszillierende Blasenfeld selbst erzeugt eine Volumenströmung (Eckart-Strömung), eine sanfte, aber anhaltende Zirkulation, die stagnierende Zonen in der Schmelze aufbricht. In langsam fließenden Bereichen eingeschlossene Gase werden zu den aufsteigenden Blasenfahnen transportiert, was deren Entfernung drastisch beschleunigt. Im Gegensatz zum mechanischen Rühren (bei dem die Gefahr von Oxidation und Einschlussaufnahme besteht) ist das akustische Strömen rein akustisch – keine Metallrührflügel, kein Verschleiß des Graphitrotors, kein mechanischer Verschleiß.

3. Kavitationskollaps-Strahlen – Wenn Kavitationsblasen am Ende jedes akustischen Zyklus implodieren, setzen sie winzige Hochgeschwindigkeitsstrahlen (bis zu 100 m/s) frei. Diese Strahlen durchbrechen schützende Oxidschichten um hartnäckige Poren und lösen eingeschlossene Feststoffe. Ist eine Porositätshöhle teilweise durch eine Oxidschicht verschlossen oder von feuerfestem Material umgeben, kann ein Kavitationsstrahl diese Barriere durchbrechen und das eingeschlossene Gas in die offene Schmelze freisetzen, wo es ungehindert aufsteigen kann. Dieser aktive Mechanismus erklärt, warum die Ultraschallentgasung im Vergleich zur alleinigen chemischen Läuterung eine sechsmal geringere Anzahl an Oxideinschlüssen erzielt – dabei werden nicht nur gelöste Gase entfernt, sondern auch vorhandene Poren aktiv aufgebrochen und ausgestoßen.

Das Ergebnis: eine schnellere und sauberere Entgasung

Ein typischer Ultraschall-Entgasungszyklus dauert bei 25 kHz 3–4 Minuten, während die SO₂-Klärung 10–15 Minuten in Anspruch nimmt. Der Effizienzgewinn von 20 % ergibt sich aus der Kombination von hoher Bläsedichte (die die Diffusion beschleunigt), akustischer Strömung (die Totzonen beseitigt) und aktivem Aufbrechen (das hartnäckige Poren beseitigt).

Mechanismus der Ultraschallkavitation: Drei physikalische Prozesse

Messungen nach der Behandlung zeigen, wie in einer unabhängigen metallurgischen Studie aus dem Jahr 2026 berichtet wird:

Energieeinsparungen durch Ultraschall-Glasentgasung

Da die Ultraschall-Entgasung grundsätzlich schneller abläuft und keine längere Einwirkung erhöhter Temperaturen erfordert, sinkt der Energieverbrauch des Ofens messbar.

Ausgangssituation: Ein 10-kW-Schmelzofen, der jährlich 1.200 Stunden bei einer Basistemperatur von 1.250 °C in Betrieb ist, verbraucht etwa 12.000 kWh pro Jahr.

Bei der chemischen Klärung: Ein Temperaturanstieg um +30 °C und verlängerte Klärzyklen (10–15 Minuten pro Charge) erhöhen den jährlichen Energieverbrauch um etwa 10–12 % – das entspricht rund 1.200 kWh, was auf den europäischen Energiemärkten jährlichen Kosten von 96–144 € entspricht.

Mit Ultraschall-Entgasung:

Für einen mittelgroßen Glashersteller, der mehrere Schmelzöfen betreibt, bedeutet dies eine jährliche Einsparung bei den Energiekosten in Höhe von 5.000 bis 15.000 Euro sowie den zusätzlichen Vorteil geringerer Umweltemissionen aus dem Ofenkamin.

Qualitätsverbesserungen: optische Klarheit, mechanische Festigkeit und thermische Stabilität

Optische Transparenz

Residual micro-porosity scatters light. Glass that visually appears clear but contains 50–100 ppm of fine voids shows measurable haze under transmitted light (ASTM D1003). Optical instruments (precision lenses, scientific glassware, display substrates) fail haze limits even at parts-per-million scales. Ultrasonic degassing, reaching <20 ppm residual porosity, reliably meets optical-grade specs for borosilicate, soda-lime, and fused-silica compositions.

Mechanische Festigkeit

Porosity reduces fracture toughness. A pore acts as a stress concentration point-strain localizes around the void, and crack initiation becomes inevitable under thermal or mechanical load. Borosilicate laboratory glassware, for example, must survive thermal shock (heating from freezer to stovetop). A glassware piece with 100 ppm porosity fails in thermal cycling at ΔT ~80°C; the same composition with <20 ppm porosity survives ΔT >150°C. Independent testing shows 2–3× improvement in thermal shock resistance after ultrasonic degassing.

Haltbarkeit von Glasbehältern

Auch Floatglas und Verpackungsglas profitieren davon. Flaschen und Gläser mit geringerer Porosität weisen eine geringere Kratzerausbreitung, höhere Innendruckwerte (für kohlensäurehaltige Getränke) und eine längere Haltbarkeit unter Temperaturwechselbeanspruchung auf (Temperaturschwankungen bei der Lagerung zwischen -10 °C und +50 °C). Hersteller berichten von einem Rückgang der Ausschussquote um 15–25 % beim Wechsel der Entgasungsverfahren.

Vorteile in Bezug auf Umwelt und Regulierung

Keine chemischen Zusatzstoffe

Bei der Ultraschall-Entgasung werden keine Klärmittel benötigt – es entsteht kein SO₂, es muss kein As₂O₃ gehandhabt werden und es bleiben keine Sulfatrückstände zurück. Die Schmelze wird ausschließlich akustisch behandelt. Dies vereinfacht die Chemie der Chargen, reduziert den Aufwand für die Einhaltung von Vorschriften und umgeht künftige Verschärfungen der gesetzlichen Bestimmungen für chemische Klärmittel.

Emissionsminderung

Bei der herkömmlichen chemischen Klärung werden Gase in die Ofenatmosphäre freigesetzt (selbst bei guter Absaugung entweicht etwas SO₂). Bei der Ultraschallentgasung findet der Prozess innerhalb der Schmelze statt – die akustische Energie wird absorbiert; es entstehen keine externen Emissionen. Die EU-Emissionsüberwachung für Glaswerke wird dadurch vereinfacht.

Abfallvermeidung

Bei der chemischen Klärung bleiben häufig unerwünschte Rückstände (Sulfate, Oxidausfällungen) zurück, die entweder als Abfall entsorgt oder als Verunreinigungen im Glas akzeptiert werden müssen. Bei der Ultraschallentgasung bleibt nur das Glas selbst übrig – es entsteht kein sekundärer Abfallstrom.

NIMA-Ultraschall-Entgasungssysteme für geschmolzenes Glas: für den industriellen Einsatz

Hier trifft Theorie auf Praxis. Die Ultraschallbehandlung im Labormaßstab (Testchargen von 1–10 kg) hat sich seit Jahrzehnten bewährt. Im industriellen Maßstab – bei Schmelzöfen für 500 kg bis über 1 Tonne geschmolzenes Glas – scheitern die meisten Ultraschallsysteme, und genau hier hat die NIMA-Technologie (No-standing-wave Intelligent Multi-frequency Architecture) von Sialon Ceramics, die in Zusammenarbeit mit Aktive Arc Ultrasonics als Systemintegrationspartner entwickelt wurde, einen Durchbruch erzielt.

Die Architektur des NIMA-Generators

Das Problem der stehenden Wellen: Herkömmliche Ultraschallgeneratoren (selbst bei 25 kHz, dem Standard für die Entgasung von geschmolzenem Metall) erzeugen in großen Volumina Resonanzen in Form von stehenden Wellen – Bereiche mit hoher Amplitude, die durch Knotenpunkte mit nahezu null Amplitude voneinander getrennt sind. Schmelzbereiche in den Knotenpunkten erhalten wenig bis gar keine akustische Energie; Bereiche in den Antiknotenpunkten können hingegen einer Überbehandlung und Blasenkoaleszenz ausgesetzt sein (was dem Zweck zuwiderläuft). Bei einem 500-kg-Ofen können tote Zonen 30–50 % des Volumens einnehmen, was den Gesamtwirkungsgrad erheblich beeinträchtigt.

NIMA-Lösung: Die 20-jährige Forschungs- und Entwicklungsarbeit von Sialon Ceramics im Bereich Ultraschallsysteme führte zur Entwicklung einer adaptiven Software für Mehrfrequenzgeneratoren, die Resonanzmuster in Echtzeit erkennt und die Frequenz anpasst, um stehende Wellen zu vermeiden. Der zum Patent angemeldete „No-Standing-Waves“-Algorithmus passt die Betriebsfrequenz innerhalb eines Frequenzbandes (typischerweise 20–30 kHz) mehrmals pro Sekunde an und gewährleistet so eine gleichmäßige Verteilung der Schallenergie in der Schmelze. Das Ergebnis: eine gleichmäßige Kavitationsdichte über das gesamte Volumen, eine gleichmäßige Entgasung und wiederholbare Ergebnisse von Charge zu Charge.

Technische Daten:

NIMA-Architektur ohne stehende Wellen: Gleichmäßige Abdeckung im Vergleich zu herkömmlichen Systemen

Eigenentwickelte Keramik-Sonotroden

Die Sonotrode (die Spitze des Wandlers, die die akustische Energie in das geschmolzene Glas einkoppelt) ist die entscheidende Komponente. Geschmolzenes Glas bei 1.200–1.450 °C ist chemisch aggressiv und thermisch extrem belastend. Herkömmliche Sonotroden aus Graphit oxidieren und zersetzen sich. Wolfram und Molybdän sind spröde und neigen bei Thermoschocks zu Brüchen. Titan diffundiert in das Glas und verunreinigt es.

Die Lösung von Sialon Ceramics: Eigenentwickelte keramische Sonotroden aus Sialon (Silicium-Aluminium-Oxynitrid) und firmeneigenen Dotierstoffen. Eigenschaften:

Nachweisbare Erfolgsbilanz in großem Maßstab

Sialon Ceramics hat NIMA-Systeme in industriellen Glasöfen eingesetzt, in denen pro Zyklus bis zu 400 kg verarbeitet werden – dies ist der größte dokumentierte Einsatz von Ultraschall-Entgasung im industriellen Maßstab. Eine unabhängige, von Fachkollegen begutachtete Bewertung (Springer, 2026) bestätigte:

Bei Glasöfen gelten dieselben physikalischen Gesetzmäßigkeiten: Die Auflösungsraten von Wasserstoff und Sauerstoff, die Dynamik der Kavitationsblasen und die akustische Strömung verhalten sich in geschmolzenem Glas genauso wie in geschmolzenem Aluminium. Erste Einsätze bei Herstellern von Spezialglas (Borosilikatglashersteller, Floatglas in optischer Qualität) zeigen ähnliche Effizienzsteigerungen und Qualitätsverbesserungen.

Der Kompromiss: Wann eine chemische Klärung noch sinnvoll ist

Die Ultraschallentgasung ist keine Allzwecklösung – keine Technologie ist das. Die chemische Klärung bleibt die richtige Wahl, wenn:

Für alles andere – optisches Glas, Laborgeräte aus Borosilikatglas, Spezialzusammensetzungen sowie alle Anwendungen, bei denen porositätsbedingte Mängel derzeit Ihre Ausschussquoten in die Höhe treiben – hat die Ultraschallentgasung die Schwelle vom „nett zu haben“ zum „schwer zu rechtfertigen, darauf zu verzichten“ überschritten.

Erste Schritte mit der Ultraschall-Entgasung von geschmolzenem Glas: Was ist zu beachten?

Falls Sie eine Ultraschall-Entgasung für Ihren Ofen in Betracht ziehen:

  1. Ermitteln Sie den aktuellen Porositätswert. Messen Sie den Gehalt an gelöstem Gas in Ihrer Schmelze (Vakuumextraktion, Dichteindexprüfung oder optische Trübung, falls Sie optische Anwendungen anstreben). Ermitteln Sie die aktuellen Fehlerquoten und Ausschussmengen, die auf Porosität zurückzuführen sind.
  2. Wenden Sie sich an Sialon Ceramics, um einen Pilotversuch durchzuführen. Das Unternehmen bietet kostenlose Webinare und technische Beratung an, um Ihre spezifische Zusammensetzung und Ihr Ofenvolumen zu bewerten. Ein ein- bis zweiwöchiger Versuch im Rahmen eines nicht kritischen Produktionslaufs liefert Ihnen konkrete Daten – Ihre Porositätswerte, die Reduzierung von Fehlern und die Auswirkungen auf den Energieverbrauch.
  3. Modellieren Sie die finanzielle Rendite. Berücksichtigen Sie dabei Energieeinsparungen (15–30 %), weniger Ausschuss (Verbesserung der Fehlerquote), einen höheren Durchsatz (schnellere Entgasungszyklen) sowie die Anlagenkosten. Bei den meisten mittelständischen Herstellern amortisiert sich die Investition innerhalb von 18–36 Monaten.
  4. Planen Sie die Integration der Sonotrode. NIMA-Systeme lassen sich direkt in vorhandene Ofenöffnungen oder Zugangsstellen einbauen. Die Installation ist unkompliziert (ein paar Tage Ausfallzeit), und die Keramik-Sonotrode erfordert im Vergleich zu Graphit oder rotierenden Getrieben nur minimalen Wartungsaufwand.

Probieren Sie Sialon-Keramik aus – starten Sie Ihr Entgasungs-Pilotprojekt

Sialon Ceramics hat zwei Jahrzehnte damit verbracht, die Ultraschallbehandlung von geschmolzenem Glas zu perfektionieren. Die NIMA-Industriegeneratoren und die firmeneigenen Keramik-Sonotroden des Unternehmens haben sich durch überragende Entgasungseffizienz, Energieeinsparungen und optische Qualität in genau dem Maßstab bewährt, auf den es ankommt – in Öfen mit einer Kapazität von über 500 kg, in denen anspruchsvolle Zusammensetzungen verarbeitet werden. Wenn Sie mit porositätsbedingten Defekten, den Energiekosten herkömmlicher Veredelungsverfahren oder dem Druck zur Einhaltung gesetzlicher Vorschriften hinsichtlich chemischer Zusatzstoffe zu kämpfen haben, hat das Unternehmen die Lösung für Ihr Problem gefunden. Besuchen Sie die Website des Unternehmens, nehmen Sie an einem Webinar teil und fordern Sie eine technische Bewertung für Ihre spezifische Anwendung an.

Häufig gestellte Fragen

Kann eine Ultraschallbehandlung die feuerfesten Materialien meines Glasofens beschädigen?

Nein. Ultraschallenergie ist eine rein akustische Schwingung, keine thermische. Die Sonotrode schwingt bei 25 kHz bei Schmelztemperatur – ohne externe Erwärmung. Die NIMA-Systeme von Sialon Ceramics arbeiten sicher innerhalb der üblichen Temperaturbereiche von Standardöfen.

Kann ich ein Ultraschallsystem in einen bestehenden Ofen nachrüsten?

Ja. NIMA-Generatoren lassen sich in Standard-Zugangsöffnungen von Öfen einbauen. Die Installation erfordert in der Regel eine Betriebsunterbrechung von 2–3 Tagen. Eine Neukonstruktion des Ofens ist nicht erforderlich, sodass die Nachrüstung in bereits in Betrieb befindlichen Anlagen unkompliziert ist.

Funktioniert die Ultraschall-Entgasung bei allen Glaszusammensetzungen?

Im Grunde genommen ja. Die physikalischen Vorgänge der Kavitation – Blasenkeimbildung, akustische Strömung, Kollapsstrahlen – sind unabhängig von der Glaszusammensetzung. Kalk-Natron-Glas, Borosilikatglas, Quarzglas und Spezialbleiglas verhalten sich alle vorhersehbar. Zusammensetzungen mit extrem hoher Viskosität beeinträchtigen den Wirkungsgrad zwar geringfügig, lassen sich aber dennoch behandeln.

Wie oft müssen Keramik-Sonotroden ausgetauscht werden?

Sialon-Keramiken halten im industriellen Dauereinsatz in der Regel mehr als 5 Jahre (über 8.000 Betriebsstunden) – das ist 5- bis 10-mal länger als bei Alternativen aus Graphit. Der Austausch erfolgt durch einfaches Lösen und Anziehen der Schrauben und erfordert keine Spezialwerkzeuge.

Wie hoch ist der typische Strombedarf von NIMA-Systemen?

NIMA-Generatoren werden mit handelsüblicher dreiphasiger Industriestromversorgung im Leistungsbereich von 1–5 kW betrieben (konfigurierbar je nach Schmelzvolumen). Luftgekühlte Ausführungen benötigen eine Umgebungsbelüftung; wassergekühlte Ausführungen erfordern eine Kühlwasserinfrastruktur, sind jedoch kompakter.

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