Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Zielgerichtete Kavitationsreinigung durch Adaption der Verteidigungs – und Jagdmethode des Pistolenkrebses

In vielen Branchen ist die anforderungsgerechte Reinigung von Bauteilen von entscheidender Bedeutung. Besonders bei der Reinigung komplizierter Geometrien und hartnäckiger Verschmutzungen haben sich dabei Tauchreinigungsverfahren, vor allem Ultraschall und Druckumfluten, bewährt. Grenzen weist die Reinigung durch Ultraschall bei komplexen Geometrien auf. Bei Druckumflutungsprozessen ist die mechanische Reinigungswirkung limitiert.

Im Rahmen des Vorhabens soll eine neuartige Technologie entwickelt werden, die die Nachteile beider zuvor genannten Verfahren kompensiert. Das Ziel ist die Entwicklung eines Systems zur Erzeugung kavitierender Flüssigkeitsstrahlen für Reinigungsprozesse, wodurch eine Geometrie unabhängige hohe Reinigungswirkung mit einem geringen Ressourceneinsatz kombiniert wird. Als Grundlage dient dabei die Jagdmethode des Pistolenkrebs, der einen an seiner Front kavitierenden Flüssigkeitsstrahl erzeugt.

Hierzu soll ein für die Reinigung nutzbares Verfahren nach diesem Prinzip entwickelt und verifiziert werden. Dazu werden die Kavitationsblasen, die Stoßwellen und das Plasma experimentell charakterisiert. Vergleichend werden Reinigungsversuche an unterschiedlichen Verschmutzungen durchgeführt, wodurch sich das Potential und die Anwendungsgrenzen bestimmen lassen. Die Industrietauglichkeit wird durch die Anwendung von im Vorhaben entwickelten Funktionsmuster in einer Versuchsumgebung verifiziert.

Der neuartige Reinigungsprozess führt zu einer lokal verbesserten Reinigung, verbesserten Prozesskontrolle und einer Einsparung von Ressourcen. Das Einsatzgebiet umfasst vordergründig die Lebensmittel-, Pharma- und Kosmetikindustrie und Bauteilreinigung. Diese Branchen sind in Deutschland im besonderen Maße aus KMU zusammengesetzt, weshalb die Ergebnisse für KMU von hoher Bedeutung sind. Durch die Technologie wird ein Beitrag zur Sicherung des technologischen Vorsprungs des Innovationsstandortes Deutschlands gegenüber ausländischen Wettbewerbern geleistet.