Dégazage par ultrasons des alliages d'aluminium en fusion

Les fondus d'aluminium et d'alliages peuvent être dégazés efficacement grâce à une ultrasonication de haute performance. De puissantes ondes ultrasonores favorisent la coalescence de l'hydrogène et d'autres gaz indésirables afin qu'ils puissent être éliminés efficacement du métal en fusion. Les dégazeurs à ultrasons sont disponibles pour les applications à très hautes températures et pour les travaux lourds.

Dégazage par ultrasons des alliages d'aluminium fondus

La génération de cavitation dans les métaux liquides est une application très exigeante et il n'existe que très peu de techniques permettant de produire une cavitation suffisante et fiable dans les métaux en fusion. Cependant, le taux et l'intensité de la cavitation sont des facteurs cruciaux qui déterminent les résultats de la dégazéification. Une dégazéification efficace nécessite une cavitation fiable afin d'obtenir un affinage structurel maximal du métal fondu. Une cavitation acoustique intense générée par des ultrasons de haute performance peut améliorer le dégazage de 30 à 60 %. Dans le même temps, la sonication peut améliorer de manière significative le raffinement du grain des métaux fondus.

Avantages du dégazage par ultrasons des alliages d'aluminium en fusion

Le dégazage des métaux en fusion tels que les alliages d'aluminium étant une tâche exigeante qui influe fortement sur la qualité des métaux et des moulages sous pression, le dégazage par ultrasons de puissance est considéré comme une méthode prometteuse. – notamment en ce qui concerne ses avantages.
 

  • Élimination efficace des bulles de gaz : Le dégazage par sonde ultrasonique est une méthode très efficace pour éliminer les bulles de gaz des métaux en fusion. Les ondes ultrasoniques à haute fréquence font remonter les bulles à la surface de la matière fondue et les font s'échapper, ce qui entraîne une réduction significative de la teneur en gaz de la matière fondue.
  • Amélioration des propriétés des matériaux : L'élimination des bulles de gaz dans les métaux en fusion peut entraîner des améliorations significatives des propriétés mécaniques et physiques du matériau obtenu. En effet, les bulles de gaz peuvent agir comme des concentrateurs de contraintes, entraînant une réduction de la résistance et de la ductilité.
  • Amélioration de la qualité de la coulée : Le dégazage par ultrasons peut également améliorer la qualité de la coulée en réduisant la porosité et d'autres défauts de coulée associés aux bulles de gaz.
  • Moins de déchets : Le dégazage par ultrasons permet de réduire les crasses. Par conséquent, les dégazeurs à ultrasons rendent l'application du dégazage des métaux plus efficace.
  • Raffinement du grain : L'ultrasonication est également utilisée pour améliorer la structure du grain des métaux fondus. La qualité du métal s'en trouve encore améliorée.

 

Paramètres du processus de dégazage par ultrasons : Les dégazeurs à sonde ultrasonique sont considérés comme l'une des méthodes de dégazage les plus fiables, dont la viabilité scientifique a été prouvée à petite et grande échelle. La génération d'une cavitation acoustique intense dépend de divers facteurs, notamment des paramètres du processus ultrasonore, de la composition du métal, de la tension superficielle, de la température de fusion, de la viscosité, ainsi que du volume et du niveau de dissolution des inclusions de gaz dans le métal en fusion. Les paramètres du processus ultrasonore peuvent être ajustés avec précision à la composition du métal en fusion et aux facteurs d'influence, de manière à obtenir la bonne intensité de cavitation. L'ajustement exact des paramètres ultrasonores est fondamental pour les avantages du dégazage ultrasonore des métaux en fusion. Les principaux avantages du dégazage par ultrasons sont les taux de dégazage élevés et la réduction de l'impact environnemental du processus. Comme le dégazage par ultrasons ne produit que très peu de scories, le dégazage par ultrasons des métaux fondus est une technique verte et respectueuse de l'environnement.

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La sonotrode en céramique BS4D22L3C est une sonotrode spéciale adaptée à la sonication de liquides à haute température tels que l'aluminium en fusion (par exemple pour le mélange et le dégazage). Fabriquée par Hielscher Ultrasonics

La sonotrode en céramique BS4D22L3C est une sonotrode spéciale adaptée à la sonication de liquides à haute température tels que l'aluminium en fusion (par exemple pour le mélange et le dégazage).

Dégazage de l'aluminium et des alliages fondus par ultrasons

Le dégazage par ultrasons est une méthode éprouvée pour augmenter la densité des alliages d'aluminium et réduire leur teneur en hydrogène. Par rapport à d'autres procédures de dégazage telles que le dégazage à l'aide d'une roue rotative, le dégazage par ultrasons se distingue par sa rapidité et son efficacité. Des études ont montré qu'un système de dégazage par sonde ultrasonique était environ trois fois plus rapide que l'élimination des gaz à l'aide d'une roue rotative.
Comme le dégazage par ultrasons n'implique pas le brassage conventionnel du métal, l'oxyde d'aluminium protecteur à la surface de la masse fondue n'est pas perturbé. Le fait de garder la couche d'oxyde d'aluminium intacte empêche l'introduction d'oxyde d'aluminium dans la masse fondue d'aluminium, de sorte qu'elle conserve son effet protecteur contre les contaminants atmosphériques. Le dégazage par ultrasons améliore le raffinement du grain et la structure des alliages d'aluminium. Outre l'élimination des inclusions gazeuses non métalliques de l'aluminium liquide favorisée par les ultrasons, cela fait du traitement des métaux fondus par ultrasons une technique supérieure pour la production de pièces métalliques moulées de haute qualité.

Cette vidéo démontre le dégazage efficace d'une huile visqueuse (40cP). L'ultrasonication élimine les petites bulles de gaz en suspension dans le liquide et réduit le niveau de gaz dissous en dessous du niveau d'équilibre naturel.

Dégazage en ligne par ultrasons & Démoussage de l'huile (40cP)

Vignette vidéo

Amplificateur ultrasonique et sonde (cascatrode) montés sur le pavillon du transducteur ultrasonique UIP2000hdT

Ultrasonateur UIP2000hdT pour les applications lourdes telles que le dégazage des métaux en fusion

Ultrasons haute performance pour le dégazage des métaux en fusion

Le dégazage des métaux en fusion tels que les alliages d'aluminium nécessite un équipement ultrasonique de haute performance et de grande puissance. La sonde ultrasonique doit être spécifiée pour une utilisation à haute température et à haute viscosité. L'appareil à ultrasons doit être capable de délivrer et de maintenir des amplitudes constantes sur de longues périodes. Hielscher Ultrasonics est spécialisé dans le développement, la fabrication et la distribution d'appareils à ultrasons de grande puissance pour des applications exigeantes telles que le dégazage de métaux en fusion à des températures élevées et dans des conditions difficiles. Hielscher Ultrasonics est votre partenaire pour un traitement fiable et efficace des métaux en fusion. Nous fournissons des ultrasons de haute performance à toutes les échelles et des sondes ultrasoniques développées spécifiquement pour le traitement des métaux liquides.

Conception, fabrication et conseil – Qualité Made in Germany

Les ultrasons Hielscher sont réputés pour leur qualité et leur conception de haut niveau. La robustesse et la facilité d'utilisation permettent une intégration harmonieuse de nos ultrasons dans les installations industrielles. Les conditions difficiles et les environnements exigeants sont facilement gérés par les ultrasons Hielscher.

Hielscher Ultrasonics est une entreprise certifiée ISO et met l'accent sur les ultrasons de haute performance, dotés d'une technologie de pointe et d'une grande convivialité. Bien entendu, les ultrasons Hielscher sont conformes à la norme CE et répondent aux exigences des normes UL, CSA et RoHs.

Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasonicators:

lot Volume Débit Appareils recommandés
00,5 à 1,5 ml n / a. VialTweeter
1 à 500 ml 10 à 200 ml / min UP100H
10 à 2000mL 20 à 400 ml / min UP200Ht, UP400St
0.1 20L 00,2 à 4L / min UIP2000hdT
10 à 100l 2 à 10 L / min UIP4000hdT
15 à 150L 3 à 15L/min UIP6000hdT
n / a. 10 à 100 litres / min UIP16000
n / a. plus grand groupe de UIP16000

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Le dégazage et le démoussage des liquides sont des applications intéressantes des appareils à ultrasons. Dans ce cas, les ultrasons éliminent le CO2 dissous dans la bière. Les appareils à ultrasons Hielscher permettent de dégazer ou de démousser des liquides dans des béchers, des réservoirs ou en ligne (réacteurs à cellules d'écoulement).

Moussage rapide par ultrasons

Vignette vidéo



Littérature / Références


Des ultrasons de haute performance ! La gamme de produits Hielscher couvre l'ensemble du spectre, depuis les ultrasons compacts de laboratoire jusqu'aux systèmes ultrasoniques industriels complets, en passant par les unités de paillasse.

Hielscher Ultrasonics fabrique des homogénéisateurs à ultrasons de haute performance à partir d'une technologie de pointe. laboratoires à taille industrielle.


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