Ултразвуково дегазиране на стопилки от алуминиеви сплави
Алуминиевите стопилки и стопилките от сплави могат да бъдат ефективно дегазирани чрез високопроизводителна ултразвукова обработка. Мощните ултразвукови вълни подпомагат коалесценцията на водорода и другите нежелани газове, така че те да могат да бъдат ефективно отстранени от металната стопилка. Предлагат се ултразвукови дегазатори за приложения при много високи температури и тежки работни условия.
Ултразвуково дегазиране на разтопени алуминиеви сплави
Генерирането на кавитация в течни метали е приложение с много високи изисквания и съществуват само много малко техники за създаване на достатъчна и надеждна кавитация в метални стопилки. Скоростта и интензивността на кавитацията обаче са решаващи фактори, определящи резултатите от дегазирането. Ефективното дегазиране изисква надеждна кавитация, за да се постигне максимално усъвършенстване на структурата на металната стопилка. Интензивната акустична кавитация, генерирана чрез високопроизводителна ултразвукова обработка, може да подобри дегазирането с 30 до 60%. Същевременно ултразвуковата обработка може значително да подобри издребняването на зърната в металните стопилки.
Предимства на дегазирането на стопилки от алуминиеви сплави с ултразвук
Тъй като дегазирането на метални стопилки, като алуминиевите сплави, е задача с високи изисквания, която оказва силно влияние върху качеството на металите и отливките под налягане, дегазирането с мощен ултразвук се счита за обещаващ метод – особено с оглед на неговите предимства.
- Ефективно отстраняване на газовите мехурчета: Дегазирането с ултразвукова сонда е много ефективен метод за отстраняване на газови мехурчета от метални стопилки. Високочестотните ултразвукови вълни предизвикват издигане на мехурчетата до повърхността на стопилката и отделянето им, което води до значително намаляване на съдържанието на газ в стопилката.
- Подобрени свойства на материала: Отстраняването на газовите мехурчета от металните стопилки може да доведе до значителни подобрения в механичните и физичните свойства на получения материал. Това е така, защото газовите мехурчета могат да действат като концентратори на напрежения, което води до намалена якост и пластичност.
- Подобрено качество на отливките: Ултразвуковото дегазиране може също да подобри качеството на отливките чрез намаляване на порьозността и други леярски дефекти, свързани с газовите мехурчета.
- По-малко шлака: Ултразвуковото дегазиране води до образуване на по-малко шлака. Следователно ултразвуковите дегазатори правят процеса на дегазиране на метали по-ефективен.
- Издребняване на зърната: Ултразвуковата обработка се използва допълнително за подобряване на зърнестата структура на металните стопилки. По този начин качеството на метала се повишава още повече.
Параметри на процеса на ултразвуково дегазиране: Дегазирането с ултразвукови дегазатори със сонда се счита за един от най-надеждните методи за отделяне на газове, чиято приложимост в малък и голям мащаб е научно доказана. Генерирането на интензивна акустична кавитация зависи от различни фактори, включително параметрите на ултразвуковия процес, състава на метала, повърхностното напрежение, температурата на стопилката, вискозитета, както и обема и степента на разтваряне на газовите включвания в металната стопилка. Параметрите на ултразвуковия процес могат да бъдат прецизно настроени според състава на металната стопилка и влияещите фактори, така че да се получи подходящата интензивност на кавитацията. Точното настройване на ултразвуковите параметри е основата за предимствата на ултразвуковото дегазиране на метални стопилки. Основните предимства на ултразвуковото дегазиране включват висока скорост на дегазиране и намалено въздействие на процеса върху околната среда. Тъй като при ултразвуковото дегазиране се образува само много малко шлака, ултразвуковото дегазиране на метални стопилки е зелена, екологична техника.
Дегазиране на алуминиеви стопилки и стопилки от сплави с ултразвук
Ултразвуковото дегазиране е доказан метод за увеличаване на плътността на алуминиевите сплави и намаляване на съдържанието на водород в тях. В сравнение с алтернативни процедури за дегазиране, като отделянето на газове чрез въртящо се работно колело, ултразвуковото дегазиране се отличава със своята скорост и ефективност. Проучванията показват, че система за дегазиране с ултразвукова сонда е била около 3 пъти по-бърза от отстраняването на газове с работно колело.
Тъй като ултразвуковото дегазиране не включва конвенционално разбъркване на метала, защитният алуминиев оксид на повърхността на стопилката не се нарушава. Запазването на слоя от алуминиев оксид непокътнат предотвратява въвеждането на алуминиев оксид в алуминиевата стопилка, така че слоят запазва защитното си действие срещу атмосферни замърсители. Ултразвуковото дегазиране подобрява издребняването на зърната и структурата на алуминиевите сплави. Това, в допълнение към подпомогнатото от ултразвука отстраняване на неметални газови включвания от течния алуминий, прави ултразвуковата обработка на метални стопилки превъзходна техника за производството на висококачествени метални отливки.
Освен че осигуряват дегазиране, ултразвуковите апарати на Hielscher подобряват и втвърдяването на металните стопилки по време на леене. Прочетете повече за подпомогнатото от ултразвук втвърдяване на алуминиеви стопилки!
Ултразвуков апарат UIP2000hdT за приложения при тежки работни условия, като дегазиране на метални стопилки
Високопроизводителни ултразвукови апарати за дегазиране на метални стопилки
Дегазирането на метални стопилки, като алуминиевите сплави, изисква високопроизводително ултразвуково оборудване с висока мощност. Ултразвуковата сонда трябва да е предназначена за работа при високи температури и висок вискозитет. Ултразвуковият апарат трябва да може да осигурява и поддържа постоянни амплитуди в продължение на дълги периоди от време. Hielscher Ultrasonics е специализирана в разработването, производството и разпространението на ултразвуково оборудване с висока мощност за приложения с високи изисквания, като дегазирането на метални стопилки при високи температури и тежки работни условия. Като доставчик на високопроизводителни ултразвукови апарати за всякакъв мащаб и ултразвукови сонди, разработени специално за обработката на течни метали, Hielscher Ultrasonics е Вашият партньор за надеждна и ефективна обработка на метални стопилки.
Проектиране, производство и консултации – качество, произведено в Германия
Ултразвуковите апарати на Hielscher са добре известни със своите най-високи стандарти за качество и проектиране. Здравината и лесната работа позволяват безпроблемното интегриране на нашите ултразвукови апарати в промишлени съоръжения. Ултразвуковите апарати на Hielscher лесно се справят с тежки условия и взискателни работни среди.
Hielscher Ultrasonics е компания, сертифицирана по ISO, която поставя специален акцент върху високопроизводителните ултразвукови апарати с най-съвременна технология и удобство за потребителя. Разбира се, ултразвуковите апарати на Hielscher съответстват на CE и отговарят на изискванията на UL, CSA и RoHs.
Таблицата по-долу дава представа за приблизителния капацитет за обработка на нашите ултразвукови апарати:
| Обем на партидата | Дебит | Препоръчителни устройства |
|---|---|---|
| 0,5 до 1,5mL | n.a. | VialTweeter | 1 до 500mL | 10 до 200mL/min | UP100H |
| 10 до 2000mL | 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 до 20L | 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 до 150L | 3 до 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 до 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | по-голям | група от UIP16000 |
Свържете се с нас! / Попитайте ни!
Литература / Източници
- 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.
Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори от лабораторен до промишлен размер.
