Gravity Döküm – Sonikasiya ilə optimallaşdırılmış bərkimə
Ultrasəs qravitasiya ilə tökmə metalların mikro strukturunu optimallaşdırmaq üçün genişlənən, enerjiyə qənaət edən bir yol təklif edir. – tökmə iqtisadiyyatı və yüksək performans tələbləri arasında uçurumu aradan qaldırmaq. Qravitasiya ilə tökmədə bərkimə nəzarəti yüksək performanslı metal komponentlərə nail olmaq üçün vacibdir. Qatılaşma zamanı ərimiş metalların sonikasiyası mikrostruktur səviyyədə tökmə keyfiyyətini artıran güclü, kimyəvi olmayan zərifləşdirmə metodunu təqdim edir. Ultrasəs köməyi ilə bərkimə, heterojen nüvələşməni təşviq edir, dendritik strukturları pozur və ərimədə temperatur və həll olunan maddələrin paylanmasını homojenləşdirir.
Metal ərimələrinin ultrasəslə gücləndirilmiş bərkiməsi
Qatılaşma zamanı ərimiş metalların ultrasəs emalı mikrostruktur səviyyədə tökmə keyfiyyətini artıran güclü, kimyəvi olmayan təmizlənmə metodunu təqdim edir. Yüksək intensivlikli ultrasəs vibrasiyalarını əriməyə daxil etməklə, akustik kavitasiya və axın yaranır. Bu hadisələr heterojen nüvələşməni təşviq edir, dendritik strukturları pozur və ərimədə temperatur və həll olunan maddələrin paylanmasını homojenləşdirir.
Nəticədə, ultrasəs köməyi ilə bərkimə əhəmiyyətli dərəcədə daha incə və daha vahid taxıl strukturuna, azaldılmış seqreqasiyaya və möhkəmlik, çeviklik və yorğunluğa qarşı müqavimət kimi təkmilləşdirilmiş mexaniki xüsusiyyətlərə gətirib çıxarır. Xüsusilə qidalandırıcı zonaların gec qatılaşmaya və əlaqəli qüsurlara meylli olduğu ağırlıq qüvvəsi ilə dökümdə, ultrasəsin məqsədyönlü tətbiqi bərkimə kinetikasını yerli olaraq gücləndirə və struktur cəhətdən üstün komponentlər verə bilər.
Hielscher sonicators tökmədə ərimiş metalların bərkiməsini yaxşılaşdırır
Metallurgiya Çağırışları və Həll kimi Ultrasəs bərkiməsi
Riedel və başqalarının son tədqiqatları. (2019) göstərdi ki, alüminium tökmənin bərkimə fazası zamanı ultrasəsin inteqrasiyası taxıl strukturunu əhəmiyyətli dərəcədə təmizləyir və yerli mexaniki xassələri yaxşılaşdırır. Xüsusilə ərimiş metala batırmaq üçün hazırlanmış Hielscher-dən ultrasəs zondları ilə ultrasəs bərkimə təkmilləşdirilmiş kalıp tökmə üçün möhkəm bir həlldir.
Alüminium ərintilərinin çəkisi ilə tökmə – xüsusilə AlSi7Mg0.3 (A356) – avtomobil və aerokosmik sektorlarda geniş istifadə olunur. Bununla belə, qidalandırıcıların yaxınlığındakı ərazilər tez-tez ən son bərkiyir, nəticədə daha yavaş soyutma sürəti səbəbindən daha qaba mikro strukturlar yaranır. Bu, bu zonalarda aşağı mexaniki xassələrə gətirib çıxarır, ümumi komponentin bütövlüyünü azaldır və aşağı axın emalını çətinləşdirir.
Bunu azaltmaq üçün ənənəvi üsullar – kimyəvi taxıl təmizləyiciləri (məsələn, Al-Ti-B əsas ərintiləri), təkmilləşdirilmiş soyutma və qəlib dizaynının optimallaşdırılması kimi – məhdudiyyətləri var. Onlar tez-tez tökmə boyunca vahid mikro quruluşa nail ola bilmirlər və çirkləri daxil edə bilərlər və ya yüksək enerji girişləri tələb edə bilərlər.
Ərinmiş alüminiumun ultrasəs köməyi ilə bərkiməsi mexaniki xüsusiyyətlərin tədricən yaxşılaşmasına və daha homojen paylanmasına və bütövlükdə dartılma gücünün artmasına səbəb olur.
Ultrasonik bərkimə
- Fiderə bitişik zonalarda dendritik qol aralığında (DAS) 30%-ə qədər azalma.
- Xüsusilə əvvəllər zəif olan bölgələrdə sərtlik və gərilmə gücündə əhəmiyyətli artım.
- Performansdan ödün vermədən daha incə divar dizaynlarına imkan verən mexaniki xassələrin təkmilləşdirilmiş izotropiyası.
Maye alüminium emalı üçün Hielscher ultrasəs probu
Döküm üçün Yüksək Performanslı Ultrasonik Zondlar
Hielscher, xüsusi olaraq hazırlanmış keramika sonotrodları ilə təchiz olunmuş yüksək performanslı ultrasəs prosessorları təklif edir. Xüsusi mühəndis ultrasəs keramika zondları yüksək temperaturda davamlı sonikasiya üçün uyğundur və soyudulmuş uzantı çeviriciyi termal zədələrdən qoruyur.
Bu sonotrodlar bunlardır:
- 700°C-dən yuxarı istilikdə dayanıqlıdır
- Kavitasiyaya davamlıdır, eroziya və çirklənməni minimuma endirir
- Döküm qəliblərində qidalandırıcı və ya əsas inteqrasiya üçün fərdiləşdirilə bilər
Onların yığcam dizaynı mövcud kalıp tökmə qurğularını yenidən təchiz etməyə imkan verir, yeni prosesə nəzarət səviyyəsinə və alüminium tökmədə təkrarlanabilirliyə qapı açır.
Hielscher sənaye dərəcəli avadanlığı ilə ultrasəs bərkimə müalicəsi bu metodu aşağıdakılar üçün güclü bir vasitə kimi yerləşdirir:
- Döküm qüsurlarının azaldılması
- Mexanik etibarlılığın artırılması
- Emal sonrası xərclərin azaldılması
Aşağıdakı cədvəldə cazibə qüvvəsi ilə tökmə üçün uyğun olan ultrasəs prosessorlarımızın siyahısı verilmişdir:
| Sonicator modeli | Güc reytinqi | Ultrasəs Tezliyi |
|---|---|---|
| UIP1000hdT | 10000 vatt | 20 kilohers |
| UIP1500hdT | 1500 vatt | 20 kilohers |
| UIP2000hdT | 2000 vat | 20 kilohers |
| UIP4000hdT | 4000 vatt | 20 kilohers |
Dizayn, İstehsalat və Konsaltinq – Keyfiyyətli Almaniya istehsalı
Hielscher ultrasəs cihazları ən yüksək keyfiyyət və dizayn standartları ilə tanınır. Sağlamlıq və asan əməliyyat ultrasəs aparatlarımızın sənaye obyektlərinə rahat inteqrasiyasına imkan verir. Kobud şərtlər və tələbkar mühitlər Hielscher ultrasəs cihazları tərəfindən asanlıqla idarə olunur.
Hielscher Ultrasonics, ISO sertifikatlı bir şirkətdir və ən müasir texnologiya və istifadəçi dostu olan yüksək performanslı ultrasəs cihazlarına xüsusi diqqət yetirir. Əlbəttə ki, Hielscher ultrasəs cihazları CE-yə uyğundur və UL, CSA və RoHs tələblərinə cavab verir.
Ultrasonik quraşdırma: Sonicator UIP1000hdT metal ərintilərinin daha yaxşı bərkiməsi üçün
tədqiqat və şəkil: ©Riedel et al. 2019
Ədəbiyyat / İstinadlar
- E. Riedel, I. Horn, N. Stein, H. Stein, R. Bähr, S. Scharf (2019): Ultrasonic treatment: a clean technology that supports sustainability in casting processes. Procedia CIRP, Volume 80, 2019. 101-107.
- E. Riedel, P. Köhler, M. Ahmed, B. Hellmann, I. Horn, S. Scharf (2021): Industrial suitable and digitally recordable application of ultrasound for the enviromentally friendly degassing of aluminium melts before tilt casting. Procedia CIRP, Volume 98, 2021. 589-594.
- Riedel, Eric (2020): Numerisch gestützte Untersuchung einer erstarrungsbegleitenden Ultraschallbehandlung der Legierung AlSi7Mg0,3. PhDThesis Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Maschinenbau 2020.
- Ruirun, C. et al. (2017): Effects of ultrasonic vibration on the microstructure and mechanical properties of high alloying TiAl. Sci. Rep. 7, 2017.
Tez-tez soruşulan suallar
Die Casting nədir?
Döküm, ərimiş metalın adətən çəkisi və ya yüksək təzyiq altında poladdan hazırlanmış qəlibə (pələngə) vurulduğu və ya töküldüyü bir metal əmələ gətirmə prosesidir. Cazibə qüvvəsi ilə tökmədə ərimə yalnız cazibə qüvvəsi ilə qəlib boşluğuna axır. Bu proses yüksək ölçülü dəqiqlik, yaxşı səth bitirmə və ardıcıl mexaniki xassələrə malik şəbəkəyə yaxın komponentlərin istehsalına imkan verir. – xüsusilə alüminium kimi əlvan ərintilər üçün.
Alüminium əriməsi nə üçün istifadə olunur?
Alüminium ərintiləri, ərintilər üçün adətən ~ 660 °C (saf alüminium) və ya daha yüksək temperaturda maye vəziyyətdə olan alüminium ərintisinə aiddir. Dökümdə alüminium ərimələri aşağı sıxlıq, korroziyaya davamlılıq, istilik keçiriciliyi və mexaniki gücün əlverişli birləşməsini tələb edən komponentlərin istehsalı üçün istifadə olunur. Ümumi tətbiqlərə avtomobil hissələri (məsələn, mühərrik blokları, təkərlər), aerokosmik strukturlar və maşın və istehlak mallarında struktur komponentlər daxildir.
Dendritlar nədir?
Dendritlar metal ərintilərinin bərkiməsi zamanı əmələ gələn ağaca bənzər kristal quruluşlardır. Onlar ilkin nüvələşmə yerlərindən yaranır və üstünlük verilən kristalloqrafik istiqamətlərdə əriməyə çevrilirlər. Dendritik morfologiyaya istilik qradiyenti və bərkimə sürəti təsir edir. Kobud dendritik strukturlar adətən zəif mexaniki xüsusiyyətlərlə əlaqələndirilir və buna görə də yüksək performanslı dökümlərdə arzuolunmazdır. Ultrasonik müalicə kimi taxıl zərifləşdirmə üsulları həddindən artıq dendritik artımı yatırtmaq məqsədi daşıyır.
Qatılaşma nə deməkdir?
Qatılaşma, maye metalın mayeləşmə temperaturundan aşağı soyuduqca bərk hala çevrildiyi faza keçididir. Bu proses zamanı atomlar kristal şəbəkəyə çevrilərək taxıllar əmələ gətirirlər. Qatılaşmanın kinetikası və termodinamikası nəticədə yaranan mikro strukturu – taxıl ölçüsü, morfologiya və seqreqasiyanı tənzimləyir, bu da öz növbəsində son tökmənin mexaniki və fiziki xassələrini diktə edir. Nəzarət olunan bərkimə tökmə materiallarında qüsurların minimuma endirilməsi və mikrostruktur optimallaşdırılması üçün çox vacibdir.
Hielscher Ultrasonics yüksək performanslı ultrasəs homogenizatorları istehsal edir laboratoriya üçün sənaye ölçüsü.