Dégazage par ultrasons des bains de fusion d’alliages d’aluminium

Les bains d’aluminium et d’alliages en fusion peuvent être dégazés efficacement par ultrasonication haute performance. De puissantes ondes ultrasonores favorisent la coalescence de l’hydrogène et d’autres gaz indésirables, de sorte qu’ils peuvent être éliminés efficacement du métal en fusion. Des dégazeurs à ultrasons sont disponibles pour une utilisation à très haute température et en service intensif.

Dégazage par ultrasons des alliages d’aluminium en fusion

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. Or, le taux et l’intensité de la cavitation sont des facteurs déterminants pour les résultats du dégazage. Un dégazage efficace nécessite une cavitation fiable afin d’obtenir un affinement structurel maximal du métal en fusion. Une cavitation acoustique intense générée par des ultrasons haute performance peut améliorer le dégazage de 30 à 60%. Parallèlement, la sonication peut améliorer considérablement l’affinage du grain des métaux en fusion.

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

Le dégazage des métaux en fusion tels que les alliages d’aluminium étant une tâche exigeante qui influence fortement la qualité des métaux et des pièces moulées sous pression, le dégazage par ultrasons de puissance est considéré comme une méthode prometteuse – notamment au regard de ses avantages.

• Élimination efficace des bulles de gaz : Le dégazage par sonde à ultrasons est une méthode très efficace pour éliminer les bulles de gaz des métaux en fusion. Les ondes ultrasonores à haute fréquence font remonter les bulles à la surface du bain, d’où elles s’échappent, ce qui entraîne une réduction significative de la teneur en gaz du bain.
• Propriétés du matériau améliorées : L’élimination des bulles de gaz des 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 diminution de la résistance et de la ductilité.
• Qualité de coulée améliorée : Le dégazage par ultrasons peut également améliorer la qualité de coulée en réduisant la porosité et d’autres défauts de coulée liés aux bulles de gaz.
• Moins de crasses : Le dégazage par ultrasons produit moins de crasses. Les dégazeurs à ultrasons rendent ainsi l’application du dégazage des métaux plus efficace.
• Affinage du grain : L’ultrasonication est en outre utilisée pour améliorer la structure granulaire des métaux en fusion. La qualité du métal s’en trouve encore améliorée.

Paramètres de procédé du dégazage par ultrasons : Les dégazeurs à ultrasons de type sonde sont considérés comme l’une des méthodes de dégazage les plus fiables, dont la viabilité a été démontrée scientifiquement à petite et à grande échelle. La génération d’une cavitation acoustique intense dépend de divers facteurs, notamment des paramètres du procédé ultrasonore, de la composition du métal, de la tension superficielle, de la température du bain, de la viscosité, ainsi que du volume et du niveau de dissolution des inclusions gazeuses dans le métal en fusion. Les paramètres du procédé 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. Le réglage exact des paramètres ultrasonores constitue le fondement des avantages du dégazage par ultrasons des métaux en fusion. Les principaux avantages du dégazage par ultrasons comprennent des taux de dégazage élevés et un impact environnemental réduit du procédé. Le dégazage par ultrasons ne produisant que très peu de crasses, le dégazage des métaux en fusion par ultrasons est une technique verte et respectueuse de l’environnement.

Dégazage de l’aluminium et des alliages en fusion 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 procédés de dégazage, tels que le dégazage au moyen d’un rotor (impulseur rotatif), le dégazage par ultrasons se distingue par sa rapidité et son efficacité. Des études ont montré qu’un système de dégazage par sonde à ultrasons était environ 3 fois plus rapide que l’élimination des gaz par rotor.
Comme le dégazage par ultrasons n’implique pas d’agitation conventionnelle du métal, la couche protectrice d’oxyde d’aluminium à la surface du bain n’est pas rompue. Le maintien de l’intégrité de la couche d’oxyde d’aluminium empêche l’introduction d’oxyde d’aluminium dans le bain d’aluminium, de sorte que celle-ci conserve son effet protecteur contre les contaminants atmosphériques. Le dégazage par ultrasons améliore l’affinage du grain et la structure des alliages d’aluminium. Ceci, en plus de l’élimination favorisée par les ultrasons des inclusions gazeuses non métalliques de l’aluminium liquide, fait des traitements des métaux en fusion par ultrasons une technique supérieure pour la production de pièces métalliques coulées de haute qualité.

Outre leurs effets de dégazage, les sonicateurs Hielscher améliorent également la solidification des métaux en fusion lors de la coulée. En savoir plus sur la solidification assistée par ultrasons des bains d’aluminium !

Ultrasonicateurs haute performance pour le dégazage des métaux en fusion

Le dégazage des métaux en fusion tels que les alliages d’aluminium nécessite un équipement ultrasonore haute performance et de forte puissance. La sonde à ultrasons doit être spécifiée pour une utilisation à des températures élevées et à des viscosités élevées. L’ultrasonicateur doit être capable de fournir et de maintenir des amplitudes constantes sur de longues durées. Hielscher Ultrasonics est spécialisé dans le développement, la fabrication et la distribution d’équipements ultrasonores de forte puissance pour des applications exigeantes telles que le dégazage des métaux en fusion à haute température et en service intensif. Fournissant des ultrasonicateurs haute performance à toute échelle ainsi que des sondes à ultrasons spécialement développées pour le traitement des métaux liquides, Hielscher Ultrasonics est votre partenaire pour un traitement fiable et efficace des métaux en fusion.

Conception, fabrication et conseil – Qualité Made in Germany

Les ultrasonicateurs Hielscher sont réputés pour leurs normes de qualité et de conception les plus élevées. Leur robustesse et leur facilité d’utilisation permettent une intégration aisée de nos ultrasonicateurs dans les installations industrielles. Les ultrasonicateurs Hielscher font facilement face aux conditions difficiles et aux environnements exigeants.

Hielscher Ultrasonics est une entreprise certifiée ISO qui accorde une importance particulière aux ultrasonicateurs haute performance dotés d’une technologie de pointe et d’une grande facilité d’utilisation. Bien entendu, les ultrasonicateurs Hielscher sont conformes CE et répondent aux exigences UL, CSA et RoHs.

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