Τεχνολογία Υπερήχων Hielscher

Υπερήχων επεξεργασία των μετάλλων Λιώνει

  • υπερήχων ισχύος σε τετηγμένα μέταλλα και κράματα δείχνει διάφορες ευεργετικές επιδράσεις όπως δόμηση, απαέρωση, και βελτιωμένη διήθηση.
  • Υπερήχων προάγει την μη-δενδριτικών στερεοποίηση σε υγρή 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 στερεοποίησης

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: Ακουστική σπηλαίωση και έντονη δυνάμεις διάτμησης της αυξήσει τις θέσεις σχηματισμού πυρήνων και τον αριθμό των πυρήνων στο τήγμα. θεραπεία υπερήχων (UST) των τηγμάτων αποτέλεσμα μια ετερογενή πυρηνοποίηση και τον κατακερματισμό των δενδριτών, έτσι ώστε το τελικό προϊόν παρουσιάζει μια σημαντικά Higer εκλέπτυνση των 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.

Υπερήχων επεξεργασία των μετάλλων τηγμάτων βελτιώνει τη δομή των κόκκων.

Μακροδομή του κράματος Ti μετά από την υπερηχητική κατεργασία (Ruirun et al. 2017)

Δενδριτών κατακερματισμού: Η τήξη των δενδριτών αρχίζει συνήθως στη ρίζα λόγω της τοπικής αύξηση της θερμοκρασίας και το διαχωρισμό. UST παράγει ισχυρή συναγωγή (μεταφορά θερμότητας κατά μάζα κίνησης ενός ρευστού) και κρουστικά κύματα στο τήγμα, έτσι ώστε οι κατακερματισμένες οι δενδρίτες. Κυκλοθερμικοί μπορεί να προωθήσει δενδρίτη κατακερματισμό λόγω ακραίων τοπικών θερμοκρασίες καθώς και παραλλαγές σύνθεση και προωθεί τη διάχυση της διαλυμένης ουσίας. Τα κύματα σπηλαίωση σοκ βοηθήσει την θραύση των εν λόγω τήξης ρίζες.

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.

Υπερήχων βελτίωση του κράματος Ti (Κάντε κλικ για μεγέθυνση!)

Θλίψη ιδιότητες των Ti44Al6Nb1Cr2V υπό διάφορες χρονικές στιγμές υπερήχους.

Η UIP1000hd είναι ένα ισχυρό υπερηχητική συσκευή, η οποία χρησιμοποιείται για τη μηχανική υλικών, νανο δόμηση και τροποποίηση των σωματιδίων. (Κάντε κλικ για μεγέθυνση!)

Ο Δρ Δ Andreeva αποδεικνύει τη διαδικασία των υπερήχων δόμηση
χρησιμοποιώντας το Uip1000hd υπερήχων (20 kHz, 1000W). Φωτογραφία: Χρ. Wissler

Αίτηση για πληροφορίες




Σημειώστε τις Πολιτική Απορρήτου.


Επίδραση της υπερηχητικής δόνησης

Sonocapillary Επίδραση κατά τη διάρκεια της διήθησης

Η υπερηχητική τριχοειδές φαινόμενο (UCE) σε υγρή μέταλλα είναι η κινητήρια επίδραση για την απομάκρυνση εγκλεισμάτων οξειδίου κατά τη διάρκεια της υπερηχητικά-ενισχυόμενη διήθηση τηγμάτων. (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

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

Αίτηση για πληροφορίες




Σημειώστε τις Πολιτική Απορρήτου.


Εξοπλισμός υπέρηχων για Heavy-Duty Εφαρμογές

Η εφαρμογή των υπερήχων ισχύος στη μεταλλουργία απαιτεί ισχυρή, αξιόπιστη υπερηχητική συστήματα, τα οποία μπορεί να εγκατασταθεί σε απαιτητικά περιβάλλοντα. Hielscher Υπέρηχοι προμηθεύει βιομηχανικού τύπου εξοπλισμό υπερήχων για εγκαταστάσεις σε εφαρμογές βαρέως τύπου και τραχύ περιβάλλον. Όλα ultrasonicators μας έχουν κατασκευαστεί για λειτουργία 24/7. Τα υψηλής ισχύος συστήματα υπερήχων Hielscher ζευγαρωμένη με ευρωστία, την αξιοπιστία και ακριβή δυνατότητα ελέγχου.
απαιτητικές διαδικασίες – όπως διύλιση του μετάλλου τηγμάτων – απαιτούν την ικανότητα της έντονης υπερήχων. Hielscher Υπέρηχοι’ βιομηχανική υπερήχων επεξεργαστές προσφέρουν πολύ υψηλή πλάτη. Πλάτη έως 200 μm μπορούν εύκολα να συνεχώς τρέχει σε λειτουργία 24/7. Για ακόμη μεγαλύτερη πλάτη, προσαρμοσμένες υπερήχων sonotrodes είναι διαθέσιμα.
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 Ι .; Eskin, Ντμίτρι G. (2014): Υπερήχων Θεραπεία του Φωτός Λιώνει κράμα. CRC Press, Τεχνολογία & Μηχανική το 2014.
  • Jia, S .; Xuan, Υ .; Nastac, L .; Allison, P.G .; Το βιαστικό, T.W: (2016): Μικροδομή, μηχανικές ιδιότητες και τη συμπεριφορά θραύσης των 6061 χύτευσης νανοσύνθετων κράμα αλουμινίου που βασίζεται κατασκευάζεται με υπερηχητική επεξεργασία. International Journal of Πρωταγωνιστές Μέταλλα Research, Vol. 29, ΔΔΣ. 5: TMS 2015 Ετήσια Συνάντηση και Έκθεση 2016. 286-289.
  • Ruirun, C. et αϊ. (2017): Επιδράσεις της υπερηχητικής δόνησης για τη μικροδομή και μηχανικές ιδιότητες υψηλής κράματος TiAl. Sci. Rep. 7, 2017.
  • Skorb, E.V .; Andreeva, ϋ.ν. (2013): Bio-εμπνευσμένη υπερηχογράφημα υποβοηθούμενη κατασκευή συνθετικών σφουγγαριών. J. Mater. Chem. Α, 2013,1. 7547 - 7557.
  • Τζανάκης, μου .; Χυ, W.W., .; Eskin, D.G .; Lee, Ρ.Ο .; Κωτσοβίνος, Ν (2015): In situ παρατήρηση και ανάλυση των υπερηχητικών τριχοειδές φαινόμενο στο τετηγμένο αλουμίνιο. Υπερήχων sonochemistry 27, 2015. 72-80.
  • Wu, W.W., :; Τζανάκης, μου .; Srirangam, Ρ .; Mirihanage, W.U .; Eskin, D.G .; Bodey, A.J .; Lee, Π.Δ. (2015): Synchrotron Ποσοτικοποίηση των υπερήχων Σπηλαίωση και δυναμική φυσαλίδων στο Al-10Cu Λιώνει.


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)
Οι υπερηχητικές θεραπείες (UST) βασίζονται κυρίως σε φαινόμενα σπηλαίωσης. Για τη μεταλλουργία, η UST είναι μια εξαιρετικά πλεονεκτική τεχνική για τη βελτίωση της χύτευσης μετάλλων και κραμάτων.