إزالة الغازات من مصهورات سبائك الألومنيوم بالموجات فوق الصوتية
يمكن إزالة الغازات بكفاءة من مصهورات الألومنيوم والسبائك باستخدام المعالجة بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء. تعزز الموجات فوق الصوتية القوية اندماج الهيدروجين والغازات الأخرى غير المرغوب فيها، بحيث يمكن إزالتها بكفاءة من المصهور المعدني. تتوفر أجهزة إزالة الغازات بالموجات فوق الصوتية للاستخدام عند درجات حرارة مرتفعة جدًا وفي ظروف التشغيل الشاقة.
إزالة الغازات من سبائك الألومنيوم المنصهرة بالموجات فوق الصوتية
يُعد توليد التجويف في المعادن السائلة تطبيقًا بالغ المتطلبات، ولا توجد سوى تقنيات قليلة جدًا لإنتاج تجويف كافٍ وموثوق في المصهورات المعدنية. ومع ذلك، فإن معدل التجويف وشدته عاملان حاسمان في تحديد نتائج إزالة الغازات. تتطلب إزالة الغازات بفعالية تجويفًا موثوقًا لتحقيق أقصى تنقية بنيوية للمصهور المعدني. يمكن للتجويف الصوتي الشديد الناتج عن الموجات فوق الصوتية عالية الأداء أن يحسّن إزالة الغازات بنسبة 30 إلى 60%. وفي الوقت نفسه، يمكن للمعالجة بالموجات فوق الصوتية أن تحسّن تصغير حبيبات المصهورات المعدنية بدرجة كبيرة.
مزايا إزالة الغازات من مصهورات سبائك الألومنيوم باستخدام الموجات فوق الصوتية
نظرًا إلى أن إزالة الغازات من المصهورات المعدنية، مثل سبائك الألومنيوم، مهمة شاقة تؤثر بشدة في جودة المعادن والمسبوكات المصبوبة بالضغط، تُعد إزالة الغازات باستخدام الموجات فوق الصوتية عالية القدرة طريقة واعدة – خاصةً بالنظر إلى مزاياها.
- إزالة فعالة لفقاعات الغاز: تُعد إزالة الغازات باستخدام مسبار الموجات فوق الصوتية طريقة فعالة جدًا لإزالة فقاعات الغاز من المصهورات المعدنية. تتسبب الموجات فوق الصوتية عالية التردد في صعود الفقاعات إلى سطح المصهور وخروجها منه، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في محتوى الغاز في المصهور.
- تحسين خصائص المادة: يمكن أن تؤدي إزالة فقاعات الغاز من المصهورات المعدنية إلى تحسينات كبيرة في الخصائص الميكانيكية والفيزيائية للمادة الناتجة. ويعود ذلك إلى أن فقاعات الغاز قد تعمل بوصفها مواضع لتركيز الإجهاد، مما يؤدي إلى انخفاض المقاومة والمطيلية.
- تحسين جودة المسبوكات: يمكن لإزالة الغازات بالموجات فوق الصوتية أيضًا تحسين جودة المسبوكات عن طريق تقليل المسامية وغيرها من عيوب الصب المرتبطة بفقاعات الغاز.
- خبث أقل: تؤدي إزالة الغازات بالموجات فوق الصوتية إلى تكوّن خبث أقل. ولذلك، تجعل أجهزة إزالة الغازات بالموجات فوق الصوتية عملية إزالة الغازات من المعادن أكثر كفاءة.
- تصغير الحبيبات: تُستخدم المعالجة بالموجات فوق الصوتية أيضًا لتحسين البنية الحبيبية للمصهورات المعدنية. وبذلك تتحسن جودة المعدن بدرجة إضافية.
معلمات عملية إزالة الغازات بالموجات فوق الصوتية: تُعد أجهزة إزالة الغازات بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار من أكثر وسائل طرد الغازات موثوقية، وقد ثبتت جدواها علميًا على النطاقين الصغير والكبير. يعتمد توليد التجويف الصوتي الشديد على عوامل مختلفة، تشمل معلمات عملية المعالجة بالموجات فوق الصوتية، وتركيب المعدن، والتوتر السطحي، ودرجة حرارة المصهور، واللزوجة، وكذلك حجم الشوائب الغازية ومستوى ذوبانها في المصهور المعدني. يمكن ضبط معلمات عملية المعالجة بالموجات فوق الصوتية بدقة وفقًا لتركيب المصهور المعدني والعوامل المؤثرة، للحصول على شدة التجويف المناسبة. ويُعد الضبط الدقيق لمعلمات الموجات فوق الصوتية أساس مزايا إزالة الغازات من المصهورات المعدنية بالموجات فوق الصوتية. تشمل المزايا الرئيسية لإزالة الغازات بالموجات فوق الصوتية ارتفاع معدلات إزالة الغازات وانخفاض الأثر البيئي للعملية. ونظرًا إلى أن إزالة الغازات بالموجات فوق الصوتية لا تنتج سوى كمية ضئيلة جدًا من الخبث، فإن إزالة الغازات من المصهورات المعدنية بالموجات فوق الصوتية تقنية خضراء وصديقة للبيئة.
إزالة الغازات من مصهورات الألومنيوم والسبائك بالموجات فوق الصوتية
تُعد إزالة الغازات بالموجات فوق الصوتية طريقة مثبتة لزيادة كثافة سبائك الألومنيوم وتقليل محتوى الهيدروجين فيها. وبالمقارنة مع إجراءات إزالة الغازات البديلة، مثل طرد الغازات باستخدام دافع دوّار، تتفوق إزالة الغازات بالموجات فوق الصوتية من حيث السرعة والكفاءة. وقد أظهرت الدراسات أن نظام إزالة الغازات باستخدام مسبار الموجات فوق الصوتية كان أسرع بنحو 3 مرات من إزالة الغازات باستخدام دافع.
نظرًا إلى أن إزالة الغازات بالموجات فوق الصوتية لا تتضمن التقليب التقليدي للمعادن، فإن أكسيد الألومنيوم الواقي على سطح المصهور لا يتعرض للتمزق. ويمنع الحفاظ على سلامة طبقة أكسيد الألومنيوم دخول أكسيد الألومنيوم إلى مصهور الألومنيوم، بحيث تحتفظ الطبقة بتأثيرها الواقي من الملوثات الجوية. تحسّن إزالة الغازات بالموجات فوق الصوتية تصغير حبيبات سبائك الألومنيوم وبنيتها. وهذا، بالإضافة إلى إزالة الشوائب الغازية غير المعدنية من الألومنيوم السائل بفعل الموجات فوق الصوتية، يجعل معالجة المصهورات المعدنية بالموجات فوق الصوتية تقنية متفوقة لإنتاج مسبوكات معدنية عالية الجودة.
بالإضافة إلى تأثيرها في إزالة الغازات، تحسّن أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher أيضًا تصلّب المصهورات المعدنية أثناء الصب. اقرأ المزيد عن تصلّب مصهورات الألومنيوم بمساعدة الموجات فوق الصوتية!
جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية UIP2000hdT للتطبيقات الشاقة مثل إزالة الغازات من المصهورات المعدنية
أجهزة معالجة بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لإزالة الغازات من المصهورات المعدنية
تتطلب إزالة الغازات من المصهورات المعدنية، مثل سبائك الألومنيوم، معدات معالجة بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء والقدرة. ويجب أن تكون مواصفات مسبار الموجات فوق الصوتية ملائمة للاستخدام مع درجات الحرارة المرتفعة واللزوجات العالية. ويجب أن يكون جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية قادرًا على توفير سعات اهتزاز ثابتة والحفاظ عليها لفترات زمنية طويلة. تتخصص Hielscher Ultrasonics في تطوير معدات الموجات فوق الصوتية عالية القدرة وتصنيعها وتوزيعها للتطبيقات الشاقة، مثل إزالة الغازات من المصهورات المعدنية عند درجات حرارة مرتفعة وفي ظروف التشغيل الشاقة. ومن خلال توفير أجهزة معالجة بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لأي نطاق، ومسابير موجات فوق صوتية مطوّرة خصيصًا لمعالجة المعادن السائلة، تُعد Hielscher Ultrasonics شريكك في معالجة المصهورات المعدنية بموثوقية وكفاءة.
التصميم والتصنيع والاستشارات – جودة مصنوعة في ألمانيا
تشتهر أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher بأعلى معايير الجودة والتصميم. وتتيح المتانة وسهولة التشغيل دمج أجهزتنا للمعالجة بالموجات فوق الصوتية بسلاسة في المنشآت الصناعية. وتتعامل أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher بسهولة مع الظروف القاسية والبيئات الشاقة.
Hielscher Ultrasonics شركة حاصلة على شهادة ISO، وتولي اهتمامًا خاصًا بأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء التي تتميز بأحدث التقنيات وسهولة الاستخدام. وبالطبع، تتوافق أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher مع CE وتلبي متطلبات UL وCSA وRoHs.
يمنحك الجدول أدناه مؤشرًا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزتنا للمعالجة بالموجات فوق الصوتية:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 0.5 إلى 1.5mL | n.a. | VialTweeter | 1 إلى 500mL | 10 إلى 200mL/min | UP100H |
| 10 إلى 2000mL | 20 إلى 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 إلى 20L | 0.2 إلى 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100L | 2 إلى 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 إلى 150L | 3 إلى 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 إلى 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | أكبر | مجموعة من أجهزة UIP16000 |
تواصل معنا! / اسألنا!
المؤلفات / المراجع
- Wang, C., Connolley, T., Tzanakis, I., Eskin, D., & Mi, J. (2019): Characterization of Ultrasonic Bubble Clouds in A Liquid Metal by Synchrotron X-ray High Speed Imaging and Statistical Analysis. Materials (Basel, Switzerland), 13(1), 44.
- I. Tzanakis, W.W. Xu, G.S.B. Lebon, D.G. Eskin, K. Pericleous, P.D. Lee (2015): In Situ Synchrotron Radiography and Spectrum Analysis of Transient Cavitation Bubbles in Molten Aluminium Alloy. Physics Procedia, Volume 70, 2015. 841-845.
- Shusen, Wu; Liu, Longfei; Qianqian, Ma; Youwu, Mao; Ping, An. (2012): Degassing effect of ultrasonic vibration in molten melt and semi-solid slurry of Al-Si alloys. Foundry 9, 2012. 201-206.
تصنّع Hielscher Ultrasonics مجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء بأحجام تتراوح من الحجم المختبري إلى الحجم الصناعي.
