Hielscher ултразвукова технология

Ултразвукова обработка на метални стопилки

  • Мощност ултразвук в разтопени метали и сплави показва различни полезни ефекти като структуриране, дегазация и подобрена филтруване.
  • Ултразвуково насърчава не-дендритни втвърдяването в течни и полутвърди метали.
  • Соникацията носи значителни ползи за микроструктурата усъвършенстване на дендритните зърно и първични интерметални частици.
  • Освен това, мощност ултразвук може да се използва целенасочено да се намали порьозността метал или да произвеждат мезо-порести структури.
  • Не на последно място, мощност ултразвук подобрява качеството на отливките.

 

Ултразвуков втвърдяване

Образуването на не-дендритни структури по време на втвърдяване на метални стопилки влияния материалните свойства като якост, еластичност, якост и / или твърдост.
Ултразвуковата променена зърно зародиши: Акустична кавитация и нейните интензивни срязващи сили да увеличат местата на зародиши и броя на ядрата в стопилката. лечение Ултразвуково (UST) на стопилки доведе до хетерогенно нуклеиране и фрагментирането на дендрити, така че крайният продукт показва значително Higer зърно пречистване.
Ултразвукова кавитация причинява дори омокрянето на неметални примеси в стопилката. Тези примеси се превръщат в активни центрове сайтове, които са отправните точки на втвърдяване. Тъй като тези зародиши точки са по-напред от предната на втвърдяване, не се среща на растежа на дендритни структури.

Ултразвукова обработка на метални стопилки подобрява структурата на зърно.

Макроструктурата на Ti сплав след ултразвуковата обработка (Ruirun и др. 2017 г.)

Дендрит фрагментация: Топенето на дендрити обикновено започва в основата поради локално повишаване на температурата и сегрегация. UST генерира силна конвекция (пренос на топлина от масата на движението на течност) и ударни вълни в стопилката, така че да се фрагментират дендритите. Конвекция може да насърчи дендритите фрагментиране поради екстремни местните температури, както и вариантите на композиране и насърчава дифузия на разтвореното вещество. вълни кавитация шок подпомагат счупване на тези топене корени.

Ултразвукова дегазация на метални сплави

Дегазация е друг важен ефект на мощност ултразвук на течни и полутвърди метали и сплави. Акустичната кавитация създава променлив цикли ниско налягане / високо налягане. По време на циклите на ниско налягане, малки мехурчета вакуум възникнат в течността или суспензията. Тези мехурчета вакуум действат като ядра за образуването на водородни и пари мехурчета. Поради образуването на по-големи мехурчета водород, газовите мехурчета се издигат. Акустична поток и поток подпомага плаване на тези мехурчета към повърхността и от стопилката, така че газът може да се отстранява и концентрацията на газа в стопилката се намалява.
Ултразвукова дегазиране намалява порьозността на метала като по този начин се постигне по-висока плътност материал в крайния продукт метал / сплав.
Ултразвуково дегазификация на алуминиеви сплави повиши крайната якост на опън и пластичност на материала. Промишлени мощност ултразвукови системи се считат за най-доброто, наред с други методи търговски обезгазяващи по отношение на ефективността и по време на обработката. Освен това, процесът на пълнене плесен се подобрява поради нисък вискозитет на стопилката.

Ултразвуков усъвършенстване на Ti сплав (Кликнете за увеличение!)

Натиск свойства на Ti44Al6Nb1Cr2V по различно време ултразвук.

В UIP1000hd е мощен ултразвуково устройство, което се използва за материали инженерство, нано структуриране и модификация на частиците. (Кликнете за увеличение!)

Д-р Д. Андреева показва реда на ултразвукови структуриране
с помощта на UIP1000hd ултрасоннкаторът (20 кХц, 1000W). Снимка от гл. Wißler

Искане на информация




Забележете нашите Правила за поверителност,


Поради звуковокапилярното ефект по време на филтриране

ултразвукова капилярен ефект (UCE) в течни метали е движещата ефект за отстраняване на оксидни включения време на ултразвуково с помощта на филтриране на стопилки. (Eskin сътр 2014:. 120ff.)
Филтруването се използва за отстраняване на метални примеси от стопилката. По време на филтриране, стопилката преминава различни мрежи (например стъклени влакна), за да се отделят нежеланите примеси. Колкото по-малък размер на окото, по-добре е резултат филтруване.
Съгласно общите условия на стопилката не може да премине двупластово филтър с много тесен размер на порите 0,4-0,4mm. Въпреки това, по силата на ултразвука с помощта на филтрация на стопилката е разрешено да преминат порите на окото поради звуковокапилярното ефект. В този случай, филтърните капилярите запазват дори неметални примеси на 1-10 urn. Поради повишена чистота на сплавта, образуването на водородни пори на окисите се избягва, така че силата на умора на сплавта се увеличава.
Eskin и сътр. (2014:. 120ff) показва, че ултразвуковата филтруване дава възможност да се пречисти AA2024 на алуминиеви сплави, AA7055, и AA7075 използване филтри многопластови стъклени влакна (с до 9 слоя) с 0.6×00,6мм меша пори. Когато процесът на ултразвукова филтруване се смесва с прибавяне на инокуланти, се постига едновременно зърно пречистване.

Ултразвуков Армировка

Ultrasonication е доказано, че е много ефективен за диспергиране нано частици равномерно в суспензии. Ето защо, ултразвукови разпръзквачи са най-честите оборудване за производство на нано-усилени композити.
Нано частици (например Al2Най-3/ SiC, CNTs) се използват като армиращ материал. Частиците на нано се добавят в стопената сплав и диспергирани ултразвуково. Акустичната кавитация и стрийминг подобрява деагломерация и омокряне на частиците, което води до подобрена якост на опън, добив якост и удължение.

Ултразвуково устройство UIP2000hdT (2kW) с Cascatrode

Искане на информация




Забележете нашите Правила за поверителност,


Ултразвуково оборудване за тежкотоварни приложения

Прилагането на мощност ултразвук в металургията изисква стабилни, надеждни ултразвукови системи, които могат да бъдат инсталирани в тежки условия. Hielscher Ultrasonics доставя промишлени клас ултразвукова апаратура за инсталации в тежкотоварни приложения и груби среди. Всички наши ultrasonicators са построени за 24/7 работа. висока мощност ултразвукови системи Hielscher са обединени с здравина, надеждност и прецизно контролиране.
Трудните процеси – като рафиниране на метални стопилки – изисква способността на интензивен ултразвук. Hielscher Ultrasonics’ промишлени ултразвукови процесори осигурява много високо амплитуди. Амплитудите на до 200 um могат лесно да бъдат непрекъснато работят в режим 24/7. За още по-високи амплитуди, персонализирани ултразвукови sonotrodes са на разположение.
За соникация на много високо течност и стопи температури, Hielscher предлага различни sonotrodes и персонализирани аксесоари за осигуряване на оптимални резултати за обработка.
Таблицата по-долу дава индикация за приблизителната капацитет за преработка на нашите ultrasonicators:

Партида том Дебит Препоръчителни Devices
10 до 2000mL 20 до 400 ml / мин Uf200 ः т, UP400St
00,1 до 20L 00,2 до 4 л / мин UIP2000hdT
10 до 100L 2 до 10 л / мин UIP4000
п.а. 10 до 100 L / мин UIP16000
п.а. по-голям струпване на UIP16000

Свържете се с нас! / Попитай ни!

Поискайте повече информация

Моля, използвайте формата по-долу, ако желаете да изиска допълнителна информация за ултразвукова хомогенизиране. Ние ще се радваме да Ви предложим ултразвукова система, отговарящи на вашите изисквания.









Моля, обърнете внимание, че нашите Правила за поверителност,


Позоваването литература /

  • Eskin, Георги I .; Eskin Дмитрий G. (2014): ултразвуковата обработка на алуминиеви стапя. CRC Press, технологии & Инженеринг 2014 година.
  • Jia, S .; Xuan, Y .; Nastac, L .; Алисън, P.G .; Прибързаното, T.W: (2016): Микроструктура, механични свойства и поведение фрактура на 6061 алуминиева сплав на базата на отливки нанокомпозитни произведени чрез ултразвукова обработка. Международен журнал на ролите Метали Research, Vol. 29, бр. 5: TMS 2015 Годишна среща и изложба 2016 286-289.
  • Ruirun, С. и др. (2017): Ефекти на ултразвукови вибрации в микроструктурата и механични свойства на високо легиране триал. Sci. Rep. 7, 2017.
  • Skorb, E.V .; Андреева, D.V. (2013 г.): Bio-вдъхновен ултразвук подпомага изграждането на синтетични гъби. J. Mater. Chem. А, 2013,1. 7547-7557.
  • Tzanakis, аз .; Xu, W.W .; Eskin, D.G .; Лий, P.D .; Kotsovinos, N. (2015): В наблюдение и анализ на ултразвукова капилярен ефект в разтопен алуминий място. Ултразвуков Sonochemistry 27, 2015 72-80.
  • Wu, W.W :; Tzanakis, аз .; Srirangam, P .; Mirihanage, W.U .; Eskin, D.G .; Bodey, A.J .; Лий, П. Д. (2015): Synchrotron Количествено определяне на ултразвукова кавитация и Bubble Dynamics в Ал-10Cu топи.


Факти заслужава да се знае

Мощност ултразвук и кавитация

При високо интензивни ултразвукови вълни са свързани в течности или суспензии, явлението кавитация се случва.
Високоенергийният, нискочестотен ултразвук води до контролирано образуване на кавитационни мехурчета в течности и каша. Интензивните ултразвукови вълни генерират редуващи се цикли с ниско налягане / високо налягане в течността. Тези бързи промени в налягането генерират кухини, т. Нар. Кавитационни мехурчета. Ултразвуково индуцираните кавитационни мехурчета могат да се разглеждат като химически микрореактори, осигуряващи високи температури и налягания в микроскопичен мащаб, където се появява образуването на активни видове като свободни радикали от разтворени молекули. В контекста на материалната химия ултразвуковата кавитация има уникален потенциал за локално катализиране на реакции при висока температура (до 5000 К) и високо налягане (500 атмосфери), докато системата остава макроскопично близо до стайна температура и атмосферно налягане. (Скорб, Андреева 2013)
Ултразвуковите лечения (UST) се основават предимно на кавитационни ефекти. За металургията, UST е много изгодна техника за подобряване на леенето на метали и сплави.