Ultrazvukové odplyňování tavenin hliníkových slitin

Taveniny hliníku a jeho slitin lze efektivně odplyňovat pomocí vysoce výkonné sonikace. Silné ultrazvukové vlny podporují koalescenci vodíku a dalších nežádoucích plynů, takže je lze z kovové taveniny účinně odstranit. Ultrazvukové odplyňovače jsou k dispozici pro použití při velmi vysokých teplotách a v náročném provozu.

Ultrazvukové odplyňování roztavených hliníkových slitin

Generování kavitace v tekutých kovech je vysoce náročná aplikace a existuje jen velmi málo technik, které dokážou v kovových taveninách vytvořit dostatečnou a spolehlivou kavitaci. Míra a intenzita kavitace jsou však klíčovými faktory, které určují výsledky odplynění. Účinné odplynění vyžaduje spolehlivou kavitaci, aby bylo dosaženo maximálního strukturního zjemnění kovové taveniny. Intenzivní akustická kavitace generovaná vysoce výkonným ultrazvukem může zlepšit odplynění o 30 až 60%. Sonikace zároveň může významně zlepšit zjemnění zrna kovových tavenin.

Výhody ultrazvukového odplyňování tavenin hliníkových slitin

Protože odplyňování kovových tavenin, jako jsou slitiny hliníku, je náročný úkol, který výrazně ovlivňuje kvalitu kovů a tlakových odlitků, považuje se odplyňování pomocí výkonového ultrazvuku za slibnou metodu – zejména s ohledem na jeho výhody.

• Účinné odstranění plynových bublin: Odplyňování pomocí ultrazvukové sonotrody je velmi účinná metoda odstraňování plynových bublin z kovových tavenin. Vysokofrekvenční ultrazvukové vlny způsobují, že bubliny stoupají k povrchu taveniny a unikají, což vede k významnému snížení obsahu plynu v tavenině.
• Zlepšené vlastnosti materiálu: Odstranění plynových bublin z kovových tavenin může vést k významnému zlepšení mechanických a fyzikálních vlastností výsledného materiálu. Plynové bubliny totiž mohou působit jako koncentrátory napětí, což vede ke snížení pevnosti a tažnosti.
• Zlepšená kvalita odlitků: Ultrazvukové odplyňování může také zlepšit kvalitu odlitků snížením pórovitosti a dalších vad odlitků souvisejících s plynovými bublinami.
• Méně stěrů: Ultrazvukové odplyňování vede k menšímu množství stěrů. Ultrazvukové odplyňovače proto zefektivňují odplyňování kovů.
• Zjemnění zrna: Sonikace se navíc používá ke zlepšení struktury zrna kovových tavenin. Tím se kvalita kovu dále zvyšuje.

Procesní parametry ultrazvukového odplyňování: Ultrazvukové odplyňovače se sonotrodou jsou považovány za jednu z nejspolehlivějších metod odplyňování, u níž byla vědecky prokázána použitelnost v malém i velkém měřítku. Vznik intenzivní akustické kavitace závisí na různých faktorech, včetně ultrazvukových procesních parametrů, složení kovu, povrchového napětí, teploty taveniny, viskozity a také objemu a míry rozpuštění plynových inkluzí v kovové tavenině. Ultrazvukové procesní parametry lze přesně vyladit podle složení kovové taveniny a ovlivňujících faktorů tak, aby bylo dosaženo správné intenzity kavitace. Přesné nastavení ultrazvukových parametrů je základem výhod ultrazvukového odplyňování kovových tavenin. Mezi hlavní výhody ultrazvukového odplyňování patří vysoká rychlost odplynění a snížený dopad procesu na životní prostředí. Protože ultrazvukové odplyňování vede jen k velmi malému množství stěrů, je ultrazvukové odplyňování kovových tavenin zelenou, ekologickou technikou.

Odplyňování tavenin hliníku a slitin pomocí ultrazvuku

Ultrazvukové odplyňování je osvědčená metoda ke zvýšení hustoty hliníkových slitin a snížení obsahu vodíku v hliníkových slitinách. Ve srovnání s alternativními postupy odplyňování, jako je odplyňování pomocí rotačního impeleru, vyniká ultrazvukové odplyňování rychlostí a účinností. Studie ukázaly, že systém ultrazvukového odplyňování se sonotrodou byl přibližně 3krát rychlejší než odstraňování plynu pomocí impeleru.
Protože ultrazvukové odplyňování nezahrnuje konvenční míchání kovu, ochranný oxid hlinitý na povrchu taveniny není narušen. Zachování neporušené vrstvy oxidu hlinitého zabraňuje vnášení oxidu hlinitého do hliníkové taveniny, takže si vrstva zachovává svůj ochranný účinek proti atmosférickým kontaminantům. Ultrazvukové odplyňování zlepšuje zjemnění zrna a strukturu hliníkových slitin. To spolu s ultrazvukem podporovaným odstraňováním nekovových plynových inkluzí z tekutého hliníku činí ultrazvukové zpracování kovových tavenin vynikající technikou pro výrobu vysoce kvalitních kovových odlitků.

Kromě odplyňovacího účinku zlepšují sonikátory Hielscher také tuhnutí kovových tavenin při odlévání. Přečtěte si více o ultrazvukem podporovaném tuhnutí hliníkových tavenin!

Vysoce výkonné sonikátory pro odplyňování kovových tavenin

Odplyňování kovových tavenin, jako jsou slitiny hliníku, vyžaduje vysoce účinné ultrazvukové zařízení s vysokým výkonem. Ultrazvuková sonotroda musí být určena pro použití při vysokých teplotách a vysokých viskozitách. Sonikátor musí být schopen dodávat a udržovat konstantní amplitudy po dlouhou dobu. Společnost Hielscher Ultrasonics se specializuje na vývoj, výrobu a distribuci vysoce výkonných ultrazvukových zařízení pro náročné aplikace, jako je odplyňování kovových tavenin při vysokých teplotách a v náročném provozu. Díky dodávkám vysoce výkonných sonikátorů v jakémkoli měřítku a ultrazvukových sonotrod vyvinutých speciálně pro zpracování tekutých kovů je Hielscher Ultrasonics vaším partnerem pro spolehlivé a efektivní zpracování kovových tavenin.

Konstrukce, výroba a poradenství – kvalita Made in Germany

Sonikátory Hielscher jsou proslulé nejvyššími standardy kvality a konstrukce. Robustnost a snadná obsluha umožňují hladkou integraci našich sonikátorů do průmyslových zařízení. Drsné podmínky a náročná prostředí zvládají sonikátory Hielscher snadno.

Hielscher Ultrasonics je společnost s certifikací ISO a klade zvláštní důraz na vysoce výkonné sonikátory s nejmodernější technologií a uživatelskou přívětivostí. Sonikátory Hielscher samozřejmě vyhovují požadavkům CE a splňují požadavky UL, CSA a RoHs.

Níže uvedená tabulka vám poskytuje přehled o přibližné zpracovatelské kapacitě našich sonikátorů: