ગ્રેવિટી ડાઇ કાસ્ટિંગ – સોનિકેશન દ્વારા શ્રેષ્ઠ બનાવેલું ઘનીકરણ

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ગુરુત્વાકર્ષણથી ઢાળેલી ધાતુઓની સૂક્ષ્મસંરચનાને શ્રેષ્ઠ બનાવવા માટે ઉત્પાદનના પાયાને અનુરૂપ વિસ્તારી શકાય એવો, ઊર્જા કાર્યક્ષમ માર્ગ પૂરો પાડે છે – જે ઢાળકામની આર્થિકતા અને ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાની જરૂરિયાતો વચ્ચેનું અંતર દૂર કરે છે. ગ્રેવિટી ડાઇ કાસ્ટિંગમાં ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા ધાતુના ઘટકો મેળવવા માટે ઘનીકરણનું નિયંત્રણ આવશ્યક છે. ઘનીકરણ દરમિયાન પીગળેલી ધાતુઓનું સોનિકેશન એક શક્તિશાળી, બિનરાસાયણિક પરિષ્કરણ પદ્ધતિ પૂરી પાડે છે, જે સૂક્ષ્મસંરચનાના સ્તરે ઢાળકામની ગુણવત્તા સુધારે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સહાયથી થતું ઘનીકરણ વિષમ કેન્દ્રકનને પ્રોત્સાહન આપે છે, ડેન્ડ્રિટિક સંરચનાઓને તોડે છે અને પીગળેલી ધાતુમાં તાપમાન તથા દ્રાવ્ય પદાર્થના વિતરણને સમાન બનાવે છે.

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ દ્વારા પ્રોત્સાહિત પીગળેલી ધાતુઓનું ઘનીકરણ

ઘનીકરણ દરમિયાન પીગળેલી ધાતુઓનું અલ્ટ્રાસોનિક પ્રસંસ્કરણ એક શક્તિશાળી, બિનરાસાયણિક પરિષ્કરણ પદ્ધતિ પૂરી પાડે છે, જે સૂક્ષ્મસંરચનાના સ્તરે ઢાળકામની ગુણવત્તા સુધારે છે. પીગળેલી ધાતુમાં ઉચ્ચ તીવ્રતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિક કંપનો પ્રવેશાવવાથી ધ્વનિક કેવિટેશન અને પ્રવાહણ ઉત્પન્ન થાય છે. આ ઘટનાઓ વિષમ કેન્દ્રકનને પ્રોત્સાહન આપે છે, ડેન્ડ્રિટિક સંરચનાઓને તોડે છે અને પીગળેલી ધાતુમાં તાપમાન તથા દ્રાવ્ય પદાર્થના વિતરણને સમાન બનાવે છે.
પરિણામે, અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સહાયથી થતું ઘનીકરણ નોંધપાત્ર રીતે વધુ સૂક્ષ્મ અને વધુ સમાન સ્ફટિકદાણા સંરચના, ઓછું ઘટક વિયોજન અને મજબૂતાઈ, તન્યતા તથા થાક પ્રતિકાર જેવા સુધરેલા યાંત્રિક ગુણધર્મો આપે છે. ખાસ કરીને ગ્રેવિટી ડાઇ કાસ્ટિંગમાં, જ્યાં ફીડર વિસ્તારોમાં મોડું ઘનીકરણ અને તેની સાથે સંકળાયેલી ખામીઓ થવાની શક્યતા હોય છે, ત્યાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો લક્ષિત ઉપયોગ સ્થાનિક રીતે ઘનીકરણની ગતિકીને સુધારી શકે છે અને સંરચનાત્મક રીતે વધુ સારા ઘટકો આપી શકે છે.

ધાતુવિજ્ઞાનના પડકારો અને ઉકેલ તરીકે અલ્ટ્રાસોનિક ઘનીકરણ

Riedel et al. (2019) દ્વારા કરાયેલા તાજેતરના સંશોધને દર્શાવ્યું છે કે એલ્યુમિનિયમના ઢાળકામના ઘનીકરણ તબક્કા દરમિયાન અલ્ટ્રાસોનિક્સને સામેલ કરવાથી સ્ફટિકદાણા સંરચના નોંધપાત્ર રીતે વધુ સૂક્ષ્મ બને છે અને સ્થાનિક યાંત્રિક ગુણધર્મો સુધરે છે. પીગળેલી ધાતુમાં નિમજ્જન માટે ખાસ રચાયેલા, Hielscher તરફથી મળતા અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ્સ સાથે, અલ્ટ્રાસોનિક ઘનીકરણ સુધારેલા ડાઇ કાસ્ટિંગ માટે એક મજબૂત ઉકેલ છે.
એલ્યુમિનિયમની મિશ્રધાતુઓનું – ખાસ કરીને AlSi7Mg0.3 (A356) જેવી મિશ્રધાતુનું – ગ્રેવિટી ડાઇ કાસ્ટિંગ વાહન અને એરોસ્પેસ ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે વપરાય છે. જોકે, ફીડર્સની નજીકના વિસ્તારો ઘણીવાર છેલ્લે ઘન બને છે, જેના કારણે ઠંડા પડવાના ધીમા દરને લીધે વધુ બરછટ સૂક્ષ્મસંરચનાઓ બને છે. તેના પરિણામે આ વિસ્તારોમાં યાંત્રિક ગુણધર્મો નબળા પડે છે, સમગ્ર ઘટકની અખંડિતતા ઘટે છે અને ત્યારબાદનું મશીનિંગ જટિલ બને છે.
આ સમસ્યા ઘટાડવાની પરંપરાગત પદ્ધતિઓ – જેમ કે રાસાયણિક સ્ફટિકદાણા પરિષ્કારકો (દા.ત., Al-Ti-B માસ્ટર મિશ્રધાતુઓ), વધુ અસરકારક શીતન અને ઢાળની રચનાનું અનુકૂલન – મર્યાદાઓ ધરાવે છે. તે ઘણીવાર સમગ્ર ઢાળેલા ભાગમાં સમાન સૂક્ષ્મસંરચના મેળવવામાં નિષ્ફળ જાય છે અને અશુદ્ધિઓ દાખલ કરી શકે છે અથવા ઊર્જાના મોટા પુરવઠાની જરૂર પાડી શકે છે.

પીગળેલા એલ્યુમિનિયમનું અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સહાયથી થતું ઘનીકરણ યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં ક્રમશઃ સુધારો અને તેમનું વધુ સમાન વિતરણ તથા તાણ મજબૂતાઈમાં એકંદર વધારો લાવે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક ઘનીકરણ

• ફીડરને અડીને આવેલા વિસ્તારોમાં ડેન્ડ્રાઇટની શાખાઓ વચ્ચેના અંતર (DAS)માં 30% સુધીનો ઘટાડો.
• કઠિનતા અને તાણ મજબૂતાઈમાં નોંધપાત્ર વધારો, ખાસ કરીને અગાઉ નબળા રહેલા વિસ્તારોમાં.
• યાંત્રિક ગુણધર્મોની સુધરેલી સમદિશતા, જે કાર્યક્ષમતા જાળવીને વધુ પાતળી દીવાલોની રચના શક્ય બનાવે છે.

ડાઇ કાસ્ટિંગ માટે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ્સ

Hielscher ખાસ વિકસાવેલા સિરામિક સોનોટ્રોડ્સથી સજ્જ ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર્સ પૂરા પાડે છે. ખાસ રચાયેલા અલ્ટ્રાસોનિક સિરામિક પ્રોબ્સ ઊંચા તાપમાને સતત સોનિકેશન માટે યોગ્ય છે અને ઠંડું રાખવામાં આવતું વિસ્તરણ ટ્રાન્સડ્યુસરને ઉષ્માજન્ય નુકસાનથી સુરક્ષિત રાખે છે.
આ સોનોટ્રોડ્સની વિશેષતાઓ:

• 700°Cથી વધુ તાપમાને ઉષ્મીય રીતે સ્થિર
• કેવિટેશન પ્રતિકારક, જે ઘસારો અને દૂષણને ન્યૂનતમ કરે છે
• ઢાળકામના મોલ્ડમાં ફીડર અથવા કોરમાં એકીકરણ માટે જરૂરિયાત મુજબ અનુકૂલિત કરી શકાય તેવા

 
તેમની સુઘડ રચના તેમને હાલની ડાઇ કાસ્ટિંગ વ્યવસ્થાઓમાં ઉમેરવાનું શક્ય બનાવે છે, જે એલ્યુમિનિયમના ઢાળકામમાં પ્રક્રિયા નિયંત્રણ અને પુનરાવર્તનીયતાના નવા સ્તરનો માર્ગ ખોલે છે.

Hielscher દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવતા ઔદ્યોગિક કક્ષાના ઉપકરણો સાથેની અલ્ટ્રાસોનિક ઘનીકરણ સારવાર આ પદ્ધતિને નીચેના હેતુઓ માટે એક શક્તિશાળી સાધન બનાવે છે:

• ઢાળકામની ખામીઓ ઘટાડવી
• યાંત્રિક વિશ્વસનીયતા વધારવી
• અનુપ્રસંસ્કરણનો ખર્ચ ઘટાડવો

 
 
નીચેનું કોષ્ટક ગ્રેવિટી ડાઇ કાસ્ટિંગ માટે યોગ્ય અમારા અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર્સની યાદી આપે છે:

રચના, ઉત્પાદન અને પરામર્શ – જર્મનીમાં નિર્મિત ગુણવત્તા

Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ તેમની સર્વોચ્ચ ગુણવત્તા અને રચનાનાં ધોરણો માટે જાણીતા છે. મજબૂતાઈ અને સરળ સંચાલન અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સને ઔદ્યોગિક સુવિધાઓમાં સરળતાથી એકીકૃત કરવાનું શક્ય બનાવે છે. Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ કઠોર પરિસ્થિતિઓ અને પડકારજનક વાતાવરણમાં સરળતાથી કામ કરે છે.

Hielscher Ultrasonics એક ISO પ્રમાણિત કંપની છે અને અત્યાધુનિક ટેકનોલોજી તથા વપરાશકર્તા માટેની સરળતા ધરાવતા ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ પર વિશેષ ભાર મૂકે છે. અલબત્ત, Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ CE અનુરૂપ છે અને UL, CSA તથા RoHsની જરૂરિયાતો પૂરી કરે છે.