Υπερήχων βελτίωση των λιωμένων μετάλλων

  • υπερήχων ισχύος σε τετηγμένα μέταλλα και κράματα δείχνει διάφορες ευεργετικές επιδράσεις όπως δόμηση, απαέρωση, και βελτιωμένη διήθηση.
  • Υπερήχους προωθεί τη μη δενδριτική στερεοποίηση σε υγρά και ημι-στερεά μέταλλα.
  • Η κατεργασία με υπερήχους έχει σημαντικά οφέλη για την μικροδομική τελειοποίηση των δενδριτικών κόκκων και τα πρωτογενή διαμεταλλικά σωματίδια.
  • Επιπλέον, ισχύς υπερήχων μπορούν να χρησιμοποιηθούν σκόπιμα για να μειωθεί το μέταλλο πορώδες ή να παράγουν μεσο-πορώδεις δομές.
  • Τελευταίο αλλά όχι λιγότερο σημαντικό, το υπερηχογράφημα δύναμη βελτιώνει την ποιότητα των προϊόντων χύτευσης.

Υπερήχων στερεοποίηση των μετάλλων λιώνει

Ο σχηματισμός των μη-δενδριτικών δομές κατά τη διάρκεια της στερεοποίησης του μετάλλου τήκεται επιρροές τις ιδιότητες του υλικού όπως η αντοχή, ολκιμότητα, σκληρότητα, και / ή σκληρότητας.
Υπερηχητικά μεταβληθεί πυρήνων κόκκων: Η ακουστική σπηλαίωση και οι έντονες δυνάμεις διάτμησης αυξάνουν τις θέσεις πυρήνωσης και τον αριθμό των πυρήνων στο τήγμα. Η υπερηχητική επεξεργασία των τήγματος έχει ως αποτέλεσμα μια ετερογενή πυρήνωση και τον κατακερματισμό των δενδριτών, έτσι ώστε το τελικό προϊόν να παρουσιάζει σημαντικά υψηλότερη βελτίωση κόκκων.
Υπερήχων σπηλαίωσης προκαλεί την ακόμη διαβροχής των μη μεταλλικών ακαθαρσιών στο τήγμα. Αυτές οι ακαθαρσίες μετατραπεί σε θέσεις σχηματισμού πυρήνων, οι οποίες είναι τα σημεία εκκίνησης της στερεοποίησης. Επειδή αυτά τα σημεία πυρήνων είναι μπροστά από το μέτωπο στερεοποίησης, δεν συμβαίνει η αύξηση των δενδριτικών δομών.

Έντονη υπερήχους βελτιώνει τη δομή κόκκων σε τήγματα μετάλλων και έτσι βοηθά στην εκπλήρωση των προτύπων ποιότητας για χύτευση.

Μακροδομή του κράματος Ti μετά από επεξεργασία με υπερήχους. Υπερήχους οδηγεί σε μια σημαντικά εκλεπτυσμένη δομή κόκκων.

Αίτηση για πληροφορίες




Σημειώστε τις Πολιτική Απορρήτου.


Υπερήχων νανο-δομή των μετάλλων και των ζεολιτών είναι μια εξαιρετικά αποτελεσματική τεχνική για την παραγωγή καταλυτών υψηλής απόδοσης.

Ο Δρ Andreeva-Bäumler, Πανεπιστήμιο του Bayreuth, συνεργάζεται με τον υπερηχητικό UIP1000hdT για τη νανο-δομή των μετάλλων.

Υπερήχων επιδράσεις στο κράμα Vicker σκληρότητα: Υπερήχους βελτιώνει τη μικροσκληρότητα Vickers στο μέταλλο

Υπερήχων επιδράσεις στο κράμα Vicker σκληρότητα: Υπερήχους βελτιώνει τη μικροσκληρότητα Vickers στο μέταλλο
(μελέτη και γράφημα: ©Ruirun et al., 2017)

 
Δενδριτών κατακερματισμού: Η τήξη των δενδριτών αρχίζει συνήθως στη ρίζα λόγω της τοπικής αύξησης της θερμοκρασίας και του διαχωρισμού. Κατεργασία με υπερήχους παράγει ισχυρή μεταφορά (μεταφορά θερμότητας με κίνηση μάζας ενός υγρού) και κρουστικά κύματα στο τήγμα, έτσι ώστε οι δενδρίτες να είναι κατακερματισμένοι. Η μεταφορά μπορεί να προωθήσει τον κατακερματισμό του δενδρίτη λόγω ακραίων τοπικών θερμοκρασιών καθώς και παραλλαγών της σύνθεσης και προάγει τη διάχυση της διαλυμένης ουσίας. Τα κρουστικά κύματα σπηλαίωσης βοηθούν στη θραύση αυτών των ριζών τήξης.

Υπερήχων απαέρωση των κραμάτων

Απαέρωση είναι ένα άλλο σημαντικό αποτέλεσμα των υπερήχων ισχύος σε υγρές και ημι-στερεές μέταλλα και κράματα. Η ακουστική σπηλαίωση δημιουργεί εναλλασσόμενους κύκλους χαμηλής πίεσης / υψηλής πίεσης. Κατά τη διάρκεια των κύκλων χαμηλής πιέσεως, μικροσκοπικές φυσαλίδες κενού συμβαίνουν στο υγρό ή πολτό. Αυτές οι φυσαλίδες κενού ενεργούν ως πυρήνες για τον σχηματισμό των φυσαλίδων υδρογόνου και ατμού. Λόγω του σχηματισμού της μεγαλύτερες φυσαλίδες υδρογόνου, οι φυσαλίδες αερίου ανυψώνονται. Ακουστική ροής και συνεχούς ροής επικουρεί την πλωτή αυτών των φυσαλίδων στην επιφάνεια και έξω από το τήγμα, έτσι ώστε το αέριο μπορεί να αφαιρεθεί και η συγκέντρωση του αερίου στο τήγμα μειώνεται.
Υπερήχων απαέρωση μειώνει το πορώδες του μετάλλου έτσι ώστε να επιτευχθεί μια υψηλότερη πυκνότητα υλικού στο τελικό προϊόν μετάλλου / κράματος.
Υπερήχων απαέρωσης των κραμάτων αλουμινίου αυξηθεί η αντοχή στον εφελκυσμό και την ολκιμότητα του υλικού. Βιομηχανικά συστήματα ισχύος υπερήχων μετρούν ως το καλύτερο ανάμεσα σε άλλες εμπορικές μεθόδους εξαέρωση σχετικά με την αποτελεσματικότητα και την επεξεργασία του χρόνου. Επιπλέον, η διαδικασία της πλήρωσης του καλουπιού βελτιώνεται λόγω χαμηλότερο ιξώδες του τήγματος.
 

Υπερήχους βελτιώνει τη θλιπτική αντοχή των μετάλλων τήκεται και ως εκ τούτου την ποιότητα των μετάλλων σημαντικά.

Συμπιεστικές ιδιότητες του Ti44Al6Nb1Cr2V υπό διάφορους χρόνους υπερήχων. Κατεργασία με υπερήχους βελτιώνει σημαντικά τη δύναμη θλίψης.
(μελέτη και γράφημα: ©Ruirun et al., 2017)

Το κεραμικό sonotrode BS4D22L3C είναι ένα ειδικό sonotrode κατάλληλο για την υπερήχηση υγρών υψηλής θερμοκρασίας όπως το λιωμένο αλουμίνιο (π.χ. για ανάμιξη και απαέρωση). Κατασκευασμένο από Hielscher Υπέρηχοι

Το κεραμικό sonotrode BS4D22L3C είναι ένα ειδικό sonotrode κατάλληλο για την υπερήχηση υγρών υψηλής θερμοκρασίας όπως το λιωμένο αλουμίνιο (π.χ. για ανάμιξη και απαέρωση).

Sonocapillary Επίδραση κατά τη διάρκεια της διήθησης

Η υπερηχητική τριχοειδής επίδραση στα υγρά μέταλλα είναι το κινητήριο αποτέλεσμα για την απομάκρυνση των εγκλεισμάτων οξειδίων κατά τη διάρκεια της υπερηχητικά υποβοηθούμενης διήθησης των τήγματος. (Eskin et al. 2014: 120ff.)
Η διήθηση χρησιμοποιείται για την αφαίρεση μη μεταλλικών ακαθαρσιών από το τήγμα. Κατά τη διάρκεια της διήθησης, το τήγμα περνά διάφορα πλέγματα (π.χ. ίνες υάλου) για το διαχωρισμό ανεπιθύμητων εγκλείσματα. Όσο μικρότερο είναι το μέγεθος των ματιών, το καλύτερο είναι το αποτέλεσμα διήθησης.
Υπό κοινές συνθήκες, το τήγμα δεν μπορεί να περάσει μια δύο στρωμάτων φίλτρου με ένα πολύ στενό μέγεθος πόρων 0,4-0,4mm. Ωστόσο, σύμφωνα με υπερηχητικά-ενισχυόμενη διήθηση το τήγμα είναι ενεργοποιημένη για να περάσει τους πόρους πλέγματος λόγω της sonocapillary αποτέλεσμα. Στην περίπτωση αυτή, τα τριχοειδή φίλτρο διατηρούν ακόμα μη μεταλλικών ακαθαρσιών 1-10 μπι. Λόγω της ενισχυμένης καθαρότητας του κράματος, ο σχηματισμός των πόρων υδρογόνου στις οξείδια αποφεύγεται, έτσι ώστε η αντοχή σε κόπωση του κράματος αυξάνεται.
Eskin et αϊ. (2014:. 120ff) έχει δείξει ότι οι υπερηχητικοί διήθηση καθιστά δυνατόν να καθαριστεί το AA2024 κράματα αλουμινίου, AA7055, και AA7075 χρησιμοποιώντας φίλτρα πολλαπλών στρώσεων ινών υάλου (με έως 9 στρώματα) με 0,6×00,6 χιλιοστά πλέγμα πόρους. Όταν η διαδικασία διήθησης υπερήχων συνδυάζεται με την προσθήκη εμβόλια, επιτυγχάνεται μία ταυτόχρονη εκλέπτυνση των κόκκων.

Υπερήχων ενίσχυση των κραμάτων μετάλλων

Υπερήχους έχει αποδειχθεί ότι είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό για την διασπορά σωματιδίων νανο ομοιόμορφα σε πολτούς. Ως εκ τούτου, υπερήχων διασκορπιστήρων είναι η πιο κοινή εξοπλισμό για την παραγωγή νανο-ενισχυμένα σύνθετα υλικά.
νανο-σωματίδια (π.χ. ΑΙ2ο3/ SiC, CNTs) χρησιμοποιούνται ως ενισχυτικό υλικό. Τα σωματίδια νανο προστίθεται εντός του τετηγμένου κράματος και διασπείρεται με υπερήχους. Η ακουστική σπηλαίωση και ροή βελτιώνει deagglomeration και διαβρεξιμότητα των σωματιδίων, με αποτέλεσμα μια βελτιωμένη αντοχή σε εφελκυσμό, αντοχή διαρροής, και επιμήκυνση.

συσκευή Υπερήχων UIP2000hdT (2kW) με Cascatrode

Εξοπλισμός υπέρηχων για Heavy-Duty Εφαρμογές

Η εφαρμογή υπερήχων ισχύος στη μεταλλουργία απαιτεί ισχυρά, αξιόπιστα συστήματα υπερήχων, τα οποία μπορούν να εγκατασταθούν σε απαιτητικά περιβάλλοντα. Hielscher Υπέρηχοι προμήθειες βιομηχανική ποιότητα υπερήχων εξοπλισμού για εγκαταστάσεις σε βαρέως τύπου εφαρμογές και τραχύ περιβάλλον. Όλοι οι υπερήχων μας είναι κατασκευασμένοι για 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα λειτουργία. Hielscher υψηλής ισχύος υπερήχων συστήματα συνδυάζονται με ευρωστία, αξιοπιστία και ακριβή δυνατότητα ελέγχου.
απαιτητικές διαδικασίες – όπως διύλιση του μετάλλου τηγμάτων – απαιτούν την ικανότητα έντονης υπερήχησης. Hielscher Υπέρηχοι βιομηχανικοί επεξεργαστές υπερήχων παρέχουν πολύ υψηλά πλάτη. Πλάτη έως 200μm μπορούν εύκολα να λειτουργούν συνεχώς σε 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα λειτουργία. Για ακόμη υψηλότερα πλάτη, διατίθενται προσαρμοσμένα υπερηχητικά sonotrodes.
Για την υπερήχηση των πολύ υψηλών υγρού και λιώσει θερμοκρασίες, Hielscher προσφέρει διάφορα sonotrodes και προσαρμοσμένες Accessoires να διασφαλίζουν βέλτιστα αποτελέσματα επεξεργασίας.
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη για την κατά προσέγγιση ικανότητα επεξεργασίας των υπερήχων μας:

Μαζική Όγκος Ρυθμός ροής Προτεινόμενες συσκευές
10 έως 2000mL 20 έως 400mL / λεπτό Uf200 ः t, UP400St
0.1 έως 20 λίτρα 0.2 έως 4 λίτρα / λεπτό UIP2000hdT
10 έως 100L 2 έως 10 λίτρα / λεπτό UIP4000
μ.δ. 10 έως 100 λίτρα / λεπτό UIP16000
μ.δ. μεγαλύτερος σύμπλεγμα UIP16000

Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!

Ζητήστε περισσότερες πληροφορίες

Χρησιμοποιήστε την παρακάτω φόρμα, εάν επιθυμείτε να ζητήσετε πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με την ομοιογενοποίηση με υπερήχους. Θα χαρούμε να σας προσφέρουμε ένα υπερηχητικό σύστημα που θα ικανοποιεί τις απαιτήσεις σας.









Παρακαλείστε να σημειώσετε ότι η Πολιτική Απορρήτου.




Λογοτεχνία / Αναφορές

  • 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.

Γεγονότα που αξίζει να γνωρίζουμε

Ισχύς υπερηχογράφημα και η σπηλαίωση

Όταν οι υψηλές έντονη υπερηχητικά κύματα συζευγμένο σε υγρά ή πολτοί, το φαινόμενο της σπηλαίωση λαμβάνει χώρα.
Υψηλής ισχύος, υπερήχων χαμηλής συχνότητας προκαλεί τον ελεγχόμενο σχηματισμό φυσαλίδων σπηλαίωσης σε υγρά και ιλύες. Τα έντονα κύματα υπερήχων δημιουργούν εναλλασσόμενους κύκλους χαμηλής πίεσης / υψηλής πίεσης στο υγρό. Αυτές οι ραγδαίες μεταβολές της πίεσης δημιουργούν κενά, τις αποκαλούμενες φυσαλίδες σπηλαίωσης. Οι φουσκάλες σπηλαίωσης που προκαλούνται με υπερήχους μπορούν να θεωρηθούν ως χημικές μικροαντιδραστήρες που παρέχουν υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις σε μικροσκοπική κλίμακα, όπου συμβαίνει ο σχηματισμός δραστικών ειδών όπως οι ελεύθερες ρίζες από τα διαλελυμένα μόρια. Στο πλαίσιο της χημείας του υλικού, η υπερηχητική σπηλαίωση έχει το μοναδικό δυναμικό τοπικής καταλύσεως αντιδράσεων υψηλής θερμοκρασίας (μέχρι 5000 K) και υψηλής πίεσης (500 ατ.), Ενώ το σύστημα παραμένει μακροσκοπικά κοντά στην θερμοκρασία δωματίου και την πίεση περιβάλλοντος. (πρβλ. Skorb, Andreeva 2013)
Υπερήχων θεραπείες βασίζονται κυρίως σε σπηλαίωση αποτελέσματα. Για τη μεταλλουργία, υπερήχηση είναι μια εξαιρετικά συμφέρουσα τεχνική για τη βελτίωση της χύτευσης μετάλλων και κραμάτων.
Εκτός από την επεξεργασία των τήξεων μετάλλων, κατεργασία με υπερήχους χρησιμοποιείται επίσης για τη δημιουργία νανοδομών που μοιάζουν με σφουγγάρι και νανο-μοτίβα σε στερεές μεταλλικές επιφάνειες όπως το τιτάνιο και τα κράματα. Αυτά τα υπερηχητικά νανοδομημένα μέρη τιτανίου και κράματος δείχνουν μεγάλη ικανότητα ως εμφυτεύματα με ενισχυμένο πολλαπλασιασμό οστεογόνων κυττάρων. Διαβάστε περισσότερα σχετικά με την υπερηχητική νανο-δομή των εμφυτευμάτων τιτανίου!

Θα χαρούμε να συζητήσουμε τη διαδικασία σας.

Ας έρθουμε σε επαφή.