صقل بالموجات فوق الصوتية من المعادن يذوب

  • الموجات فوق الصوتية السلطة في المعادن المنصهرة وسبائك يبين مختلف الآثار المفيدة مثل الهيكلة والتفريغ، وتحسين الترشيح.
  • Ultrasonication يعزز التصلب غير التغصني في المعادن السائلة وشبه الصلبة.
  • صوتنة له فوائد كبيرة على صقل المجهرية من الحبوب الجذعية والجسيمات الأولية السبائك.
  • وعلاوة على ذلك، الموجات فوق الصوتية ويمكن استخدام القوة هادف للحد من المسامية معدنية أو لإنتاج الهياكل المتوسط ​​المسامية.
  • وأخيرا وليس آخرا، الموجات فوق الصوتية السلطة يحسن نوعية الصب.

التصلب بالموجات فوق الصوتية من يذوب المعادن

تشكيل هياكل غير شجيري خلال التصلب من المعدن يذوب تأثيرات خصائص المواد مثل القوة، ليونة، وصلابة، و / أو صلابة.
تغيير بالموجات فوق الصوتية التنوي الحبوب: يزيد التجويف الصوتي وقوى القص الشديدة من مواقع التنوي وعدد النوى في الذوبان. تؤدي المعالجة بالموجات فوق الصوتية للذوبان إلى نواة غير متجانسة وتفتيت التشعبات ، بحيث يظهر المنتج النهائي صقلا أعلى بكثير من الحبوب.
يسبب بالموجات فوق الصوتية التجويف التبول حتى من الشوائب غير المعدنية في الذوبان. تتحول تلك الشوائب في مواقع التنوي، والتي هي نقطة الانطلاق من التصلب. لأن هذه النقاط هي التنوي قبل الجبهة التصلب، لا يحدث نمو الهياكل الجذعية.

الموجات فوق الصوتية المكثفة يحسن هيكل الحبوب في ذوبان المعادن وبالتالي يساعد على تلبية معايير الجودة لصب القالب.

البنية الكلية لسبائك Ti بعد العلاج بالموجات فوق الصوتية. ينتج عن الموجات فوق الصوتية بنية حبوب مكررة بشكل كبير.

طلب معلومات





الموجات فوق الصوتية نانو هيكلة المعادن و zeolites هو تقنية فعالة للغاية لإنتاج محفزات عالية الأداء.

تعمل الدكتورة Andreeva-Bäumler ، جامعة بايرويت ، مع جهاز الموجات فوق الصوتية UIP1000hdT على هيكلة نانو للمعادن.

تأثيرات الموجات فوق الصوتية على صلابة فيكر السبائك: الموجات فوق الصوتية يحسن صلابة فيكرز الدقيقة في المعدن

تأثيرات الموجات فوق الصوتية على صلابة فيكر السبائك: الموجات فوق الصوتية يحسن صلابة فيكرز الدقيقة في المعدن
(دراسة ورسم: ©Ruirun et al. ، 2017)

 
التغصنات تجزئة: يبدأ ذوبان الزوائد الشجيرية عادة من الجذر بسبب ارتفاع درجة الحرارة المحلية والفصل. يولد Sonication الحمل الحراري القوي (نقل الحرارة عن طريق الحركة الجماعية للسائل) وموجات الصدمة في الذوبان ، بحيث يتم تجزئة التشعبات. يمكن أن يعزز الحمل الحراري تجزئة الزوائد الشجيرية بسبب درجات الحرارة المحلية القصوى وكذلك الاختلافات في التركيب ويعزز انتشار المذاب. تساعد موجات صدمة التجويف على كسر تلك الجذور الذائبة.

بالموجات فوق الصوتية إفراغ الغاز من سبائك معدنية

التفريغ هو تأثير مهم آخر من الموجات فوق الصوتية السلطة على المعادن والسبائك السائلة وشبه الصلبة. التجويف الصوتية يخلق بالتناوب منخفضة دورات الضغط / الضغط العالي. خلال دورات الضغط المنخفض، تحدث فقاعات فراغ صغيرة في السائل أو الطين. هذه الفقاعات فراغ بمثابة نواة لتشكيل الهيدروجين وبخار فقاعات. ويرجع ذلك إلى تشكيل فقاعات الهيدروجين بشكل اكبر، وارتفاع فقاعات الغاز. تدفق الصوتية والتدفق مساعدة تعويم هذه الفقاعات إلى السطح والخروج من ذوبان، بحيث الغاز يمكن إزالة ويتم تقليل تركيز الغاز في الذوبان.
التفريغ بالموجات فوق الصوتية يقلل من مسامية المعدن تحقيق وبالتالي كثافة المواد أعلى في المنتجات المعدنية / سبيكة النهائي.
degasification بالموجات فوق الصوتية من سبائك الألومنيوم رفع قوة الشد في نهاية المطاف وليونة للمادة. عد أنظمة الموجات فوق الصوتية السلطة الصناعي كأفضل بين طرق التفريغ التجارية الأخرى بشأن فعالية وتجهيز الوقت. وعلاوة على ذلك، تم تحسين عملية العفن ملء بسبب اللزوجة أقل من الذوبان.
 

الموجات فوق الصوتية يحسن قوة الانضغاط من المعدن يذوب وبالتالي جودة المعادن بشكل كبير.

خصائص الانضغاط ل Ti44Al6Nb1Cr2V تحت أوقات صوتنة مختلفة. Sonication يحسن قوة الانضغاط بشكل كبير.
(دراسة ورسم: ©Ruirun et al. ، 2017)

سونوترودي السيراميك BS4D22L3C هو سونوترود خاص مناسبة لسوائل سونيكات درجة حرارة عالية مثل الألومنيوم المصهور (على سبيل المثال للخلط وإزالة الغازات). التي أدلى بها Hielscher الفوق صوتيات

سونوترودي السيراميك BS4D22L3C هو سونوترود خاص مناسبة لسوائل سونيكات درجة حرارة عالية مثل الألومنيوم المصهور (على سبيل المثال للخلط وإزالة الغازات).

Sonocapillary تأثير خلال الترشيح

التأثير الشعري بالموجات فوق الصوتية في المعادن السائلة هو التأثير الدافع لإزالة شوائب الأكسيد أثناء الترشيح بمساعدة الموجات فوق الصوتية للذوبان. (إسكين وآخرون 2014: 120 وما يليها.)
يستخدم الترشيح لإزالة الشوائب غير المعدنية من الذوبان. خلال الترشيح، وتذوب يمر مختلفة تنسجم (مثل الألياف الزجاجية) لفصل شوائب غير المرغوب فيها. أصغر حجم فتحات الشباك، كان ذلك أفضل هو نتيجة الترشيح.
في ظل ظروف مشتركة، تذوب لا يمكن ان تمر تصفية اثنين من الطبقات مع حجم المسام ضيقة جدا من 0،4-0،4mm. ومع ذلك، تحت الترشيح بالموجات فوق الصوتية بمساعدة تمكين تذوب لتمرير المسام شبكة بتأثير sonocapillary. في هذه الحالة، فإن الشعيرات الدموية مرشح تحتفظ حتى الشوائب غير المعدنية من 1-10μm. نظرا لنقاء المعزز للسبيكة، وتجنب تشكيل المسام الهيدروجين في أكاسيد، بحيث يتم زيادة قوة التعب من السبائك.
Eskin وآخرون. (2014: 120ff) قد أظهرت أن الترشيح بالموجات فوق الصوتية يجعل من الممكن لتنقية AA2024 سبائك الألومنيوم، AA7055، وAA7075 باستخدام متعددة الطبقات مرشحات الألياف الزجاجية (مع ما يصل إلى 9 طبقات) مع 0.6×0.6mm شبكة المسام. عندما يتم الجمع بين عملية الترشيح بالموجات فوق الصوتية مع إضافة اللقاحات، ويتحقق صقل الحبوب في وقت واحد.

تعزيز بالموجات فوق الصوتية من السبائك المعدنية

ثبت Ultrasonication أن تكون فعالة إلى حد كبير على تشتيت جزيئات نانو موحد في عجائن. ولذلك، المشتتات بالموجات فوق الصوتية هي المعدات الأكثر شيوعا لإنتاج مركبات المقوى نانو.
متناهية الصغر (مثل آل2ال3/ يتم استخدام كربيد، الأنابيب النانوية الكربونية) كما يعزز المواد. يتم إضافة جزيئات النانو في سبيكة المنصهر وفرقت بالموجات فوق الصوتية. التجويف الصوتية وتدفق يحسن deagglomeration وبلل من الجسيمات، مما أدى إلى تحسين قوة الشد، مقاومة الخضوع، واستطالة.

جهاز الموجات فوق الصوتية UIP2000hdT (2KW) مع Cascatrode

معدات الموجات فوق الصوتية لتطبيقات الثقيلة

يتطلب تطبيق الموجات فوق الصوتية للطاقة في علم المعادن أنظمة الموجات فوق الصوتية القوية والموثوقة ، والتي يمكن تثبيتها في البيئات الصعبة. Hielscher Ultrasonics لوازم معدات الموجات فوق الصوتية الصف الصناعية للمنشآت في التطبيقات الثقيلة والبيئات القاسية. تم تصميم جميع الموجات فوق الصوتية لدينا لعملية 24/7. يتم إقران أنظمة الموجات فوق الصوتية Hielscher عالية الطاقة مع المتانة والموثوقية والتحكم الدقيق.
عمليات تطلبا – مثل تكرير يذوب المعدن – تتطلب القدرة على صوتنة مكثفة. Hielscher المعالجات بالموجات فوق الصوتية الصناعية بالموجات فوق الصوتية تقديم السعات عالية جدا. يمكن تشغيل السعات التي تصل إلى 200 ميكرومتر بسهولة بشكل مستمر في عملية 24/7. للحصول على سعات أعلى ، تتوفر سونوتروديس بالموجات فوق الصوتية المخصصة.
ل sonication من السوائل عالية جدا وتذوب درجات الحرارة، HIELSCHER تقدم مختلف sonotrodes والإكسسوارات المخصصة لضمان تحقيق نتائج المعالجة المثلى.
الجدول أدناه يعطيك مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لultrasonicators لدينا:

دفعة حجم معدل المد و الجزر الأجهزة الموصى بها
10 إلى 2000ML 20 إلى 400ML / دقيقة Uf200 ः ر، UP400St
00.1 إلى 20L 00.2 إلى 4L / دقيقة UIP2000hdT
10 إلى 100L 2 إلى 10L / دقيقة UIP4000
زمالة المدمنين المجهولين 10 إلى 100L / دقيقة UIP16000
زمالة المدمنين المجهولين أكبر مجموعة من UIP16000

اتصل بنا! / اسألنا!

اطلب المزيد من المعلومات

يرجى استخدام النموذج أدناه، إذا كنت ترغب في طلب معلومات إضافية حول التجانس بالموجات فوق الصوتية. سنكون سعداء لنقدم لكم نظام الموجات فوق الصوتية تلبية الاحتياجات الخاصة بك.









يرجى ملاحظة لدينا سياسة الخصوصية.




مراجع الادب

  • Eskin, Georgy I.; Eskin, Dmitry G. (2014): Ultrasonic Treatment of Light Alloy Melts. CRC Press,Technology & Engineering 2014.
  • Jia, S.; Xuan, Y.; Nastac, L.; Allison, P.G.; Rushing, T.W: (2016): Microstructure, mechanical properties and fracture behavior of 6061 aluminium alloy-based nanocomposite castings fabricated by ultrasonic processing. International Journal of Cast Metals Research, Vol. 29, Iss. 5: TMS 2015 Annual Meeting and Exhibition 2016. 286-289.
  • Ruirun, C. et al. (2017): Effects of ultrasonic vibration on the microstructure and mechanical properties of high alloying TiAl. Sci. Rep. 7, 2017.
  • Skorb, E.V.; Andreeva, D.V. (2013): Bio-inspired ultrasound assisted construction of synthetic sponges. J. Mater. Chem. A, 2013,1. 7547-7557.
  • Tzanakis,I.; Xu, W.W.; Eskin, D.G.; Lee, P.D.; Kotsovinos, N. (2015): In situ observation and analysis of ultrasonic capillary effect in molten aluminium . Ultrasonic Sonochemistry 27, 2015. 72-80.
  • Wu, W.W:; Tzanakis, I.; Srirangam, P.; Mirihanage, W.U.; Eskin, D.G.; Bodey, A.J.; Lee, P.D. (2015): Synchrotron Quantification of Ultrasound Cavitation and Bubble Dynamics in Al-10Cu Melts.

حقائق تستحق العلم

قوة الموجات فوق الصوتية والتجويف

عندما تقترن ارتفاع الموجات فوق الصوتية المكثفة إلى سوائل أو عجائن، ظاهرة التجويف يحدث.
الطاقة العالية ، الموجات فوق الصوتية منخفضة التردد تتسبب في تكوين فقاعات التجاويف في السوائل والملاط بطريقة مضبوطة. موجات الموجات فوق الصوتية المكثفة توليد دورات الضغط المنخفض / ارتفاع الضغط بالتناوب في السائل. هذه التغيرات السريعة للضغط تولد فراغات ، ما يسمى فقاعات التجويف. يمكن اعتبار فقاعات التكهف الناتجة عن الموجات فوق الصوتية بمثابة ميكروفونات كيميائية توفر درجات حرارة وضغوط عالية على المستوى الميكروسكوبي ، حيث يحدث تكوين أنواع نشطة مثل الجذور الحرة من الجزيئات الذائبة. في سياق كيمياء المواد ، يحتوي التجويف فوق الصوتي على إمكانات فريدة لتحفيز التفاعلات ذات الحرارة العالية (حتى 5000 كلفن) وارتفاع الضغط (500 م) ، بينما يظل النظام مجهريا بالقرب من درجة حرارة الغرفة والضغط المحيط. (راجع سكورب ، أندريفا 2013)
تعتمد العلاجات بالموجات فوق الصوتية بشكل أساسي على تأثيرات التجويف. بالنسبة للمعادن ، تعتبر الصوتنة تقنية مفيدة للغاية لتحسين صب المعادن والسبائك.
إلى جانب معالجة ذوبان المعادن ، يتم استخدام صوتنة أيضا لإنشاء هياكل نانوية تشبه الإسفنج وأنماط نانو على الأسطح المعدنية الصلبة مثل التيتانيوم والسبائك. تظهر أجزاء التيتانيوم والسبائك ذات البنية النانوية بالموجات فوق الصوتية قدرة كبيرة كغرسات مع تكاثر الخلايا العظمية المنشأ المحسن. اقرأ المزيد عن هيكلة النانو بالموجات فوق الصوتية لزراعة التيتانيوم!

سنكون سعداء لمناقشة العملية الخاصة بك.

دعونا الحصول على اتصال.