Ultrazvučno otplinjavanje talina aluminijskih legura
Taline aluminija i legura mogu se učinkovito otpliniti korištenjem ultrazvučne obrade visokih performansi. Snažni ultrazvučni valovi potiču koalescenciju vodika i drugih neželjenih plinova kako bi se mogli učinkovito ukloniti iz taline metala. Ultrazvučni otplinjači dostupni su za primjenu na vrlo visokim temperaturama i teškim uvjetima rada.
Ultrazvučno otplinjavanje rastaljenih aluminijskih legura
Stvaranje kavitacije u tekućim metalima vrlo je zahtjevna primjena i postoji samo nekoliko tehnika za proizvodnju dovoljne i pouzdane kavitacije u metalnim talinama. Međutim, brzina i intenzitet kavitacije ključni su čimbenici koji oblikuju rezultate otplinjavanja. Učinkovito otplinjavanje zahtijeva pouzdanu kavitaciju kako bi se postigla maksimalna profinjenost strukture metalne taline. Intenzivna akustična kavitacija koju stvara ultrazvuk visokih performansi može poboljšati otplinjavanje za 30 do 60%. U isto vrijeme, sonikacija može značajno poboljšati zrnatost metalnih talina.
Prednosti otplinjavanja taline aluminijske legure pomoću ultrazvuka
Budući da je otplinjavanje metalnih talina kao što su aluminijske legure zahtjevan zadatak, koji uvelike utječe na kvalitetu metala i tlačnih odljevaka, otplinjavanje korištenjem snažnog ultrazvuka smatra se metodom koja obećava – posebno u pogledu njegovih prednosti.
- Učinkovito uklanjanje mjehurića plina: Otplinjavanje ultrazvučnom sondom vrlo je učinkovita metoda uklanjanja mjehurića plina iz metalnih talina. Ultrazvučni valovi visoke frekvencije uzrokuju da se mjehurići dižu na površinu taline i izlaze, što dovodi do značajnog smanjenja sadržaja plina u talini.
- Poboljšana svojstva materijala: Uklanjanje mjehurića plina iz metalnih talina može dovesti do značajnih poboljšanja mehaničkih i fizičkih svojstava dobivenog materijala. To je zato što mjehurići plina mogu djelovati kao koncentratori naprezanja, što dovodi do smanjene čvrstoće i duktilnosti.
- Poboljšana kvaliteta lijevanja: Ultrazvučno otplinjavanje također može poboljšati kvalitetu lijevanja smanjenjem poroznosti i drugih nedostataka lijevanja povezanih s mjehurićima plina.
- Manje trošarine: Ultrazvučno otplinjavanje rezultira s manje šljake. Stoga ultrazvučni otplinjači čine primjenu otplinjavanja metala učinkovitijom.
- Pročišćavanje zrna: Ultrasonication se dodatno koristi za poboljšanje zrnate strukture metalnih talina. Time je kvaliteta metala dodatno poboljšana.
Parametri procesa ultrazvučne otplinjavanja: Ultrazvučni otplinjači tipa sonde smatraju se jednom od najpouzdanijih metoda otplinjavanja, za koje je dokazano da su znanstveno održivi u malim i velikim razmjerima. Stvaranje intenzivne akustične kavitacije ovisi o različitim čimbenicima uključujući parametre ultrazvučnog procesa, sastav metala, površinsku napetost, temperaturu taline, viskoznost, kao i volumen i razinu otapanja plinskih inkluzija u metalnoj talini. Parametri ultrazvučnog procesa mogu se precizno podesiti prema sastavu metalne taline i čimbenicima koji utječu tako da se dobije pravi intenzitet kavitacije. Točno podešavanje ultrazvučnih parametara temeljno je za prednosti ultrazvučnog otplinjavanja metalnih talina. Glavne prednosti ultrazvučnog otplinjavanja uključuju visoke stope otplinjavanja i smanjen utjecaj procesa na okoliš. Budući da ultrazvučno otplinjavanje rezultira vrlo malom količinom šljake, ultrazvučno otplinjavanje taline metala je ekološki prihvatljiva tehnika.
Otplinjavanje taljenja aluminija i legura ultrazvukom
Ultrazvučno otplinjavanje je dokazana metoda za povećanje gustoće aluminijskih legura i smanjenje sadržaja vodika u aluminijskim legurama. U usporedbi s alternativnim postupcima otplinjavanja kao što je ispuštanje plinova pomoću rotirajućeg rotora, ultrazvučno otplinjavanje ističe se brzinom i učinkovitošću. Istraživanja su pokazala da je sustav za otplinjavanje ultrazvučnom sondom bio oko 3 puta brži od uklanjanja plina pokretanog impelerom.
Budući da ultrazvučno otplinjavanje ne uključuje uobičajeno miješanje metala, zaštitni aluminijev oksid na površini taline nije narušen. Održavanje sloja aluminijevog oksida netaknutim sprječava unošenje aluminijevog oksida u talinu aluminija tako da se održava njegov zaštitni učinak protiv atmosferskih kontaminanata. Ultrazvučno otplinjavanje poboljšava finoću zrna i strukturu aluminijskih legura. Ovo uz ultrazvučno pospješeno uklanjanje nemetalnih plinskih inkluzija iz tekućeg aluminija, čini tretmane taljenjem metala vođene ultrazvukom superiornom tehnikom za proizvodnju visokokvalitetnih metalnih odljevaka.

Ultrazvučni uređaj UIP2000hdT za teške primjene kao što je otplinjavanje taline metala
Ultrazvučni uređaji visokih performansi za otplinjavanje metalnih talina
Otplinjavanje metalnih talina kao što su aluminijske legure zahtijeva ultrazvučnu opremu visokih performansi i velike snage. Ultrazvučna sonda mora biti specificirana za korištenje s visokim temperaturama i visokim viskozitetom. Ultrasonicator mora biti u stanju isporučiti i održavati konstantne amplitude tijekom dugih vremenskih razdoblja. Hielscher Ultrasonics je specijaliziran za razvoj, proizvodnju i distribuciju ultrazvučne opreme velike snage za zahtjevne primjene kao što je otplinjavanje metalnih talina na visokim temperaturama i pod teškim uvjetima rada. Isporučujući ultrazvučne uređaje visokih performansi u bilo kojoj mjeri i ultrazvučne sonde razvijene posebno za obradu tekućih metala, Hielscher Ultrasonics je vaš partner za pouzdanu i učinkovitu obradu taline metala.
Projektiranje, proizvodnja i savjetovanje – Kvaliteta Proizvedeno u Njemačkoj
Hielscher ultrasonicators su poznati po svojim najvišim standardima kvalitete i dizajna. Robusnost i jednostavan rad omogućuju glatku integraciju naših ultrazvučnih uređaja u industrijske objekte. Teški uvjeti i zahtjevna okruženja lako se nose s Hielscher ultrasonicators.
Hielscher Ultrasonics je ISO certificirana tvrtka i stavlja poseban naglasak na ultrazvučne uređaje visokih performansi koji sadrže najsuvremeniju tehnologiju i jednostavnu su za korištenje. Naravno, Hielscher ultrasonicators sukladni su CE i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.
Donja tablica daje vam naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:
Volumen serije | Protok | Preporučeni uređaji |
---|---|---|
0.5 do 1,5 ml | na | VialTweeter | 1 do 500 ml | 10 do 200 ml/min | UP100H |
10 do 2000 ml | 20 do 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
10 do 100l | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
15 do 150L | 3 do 15L/min | UIP6000hdT |
na | 10 do 100L/min | UIP16000 |
na | veći | klaster od UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Literatura / Reference
- Wang, C., Connolley, T., Tzanakis, I., Eskin, D., & Mi, J. (2019): Characterization of Ultrasonic Bubble Clouds in A Liquid Metal by Synchrotron X-ray High Speed Imaging and Statistical Analysis. Materials (Basel, Switzerland), 13(1), 44.
- I. Tzanakis, W.W. Xu, G.S.B. Lebon, D.G. Eskin, K. Pericleous, P.D. Lee (2015): In Situ Synchrotron Radiography and Spectrum Analysis of Transient Cavitation Bubbles in Molten Aluminium Alloy. Physics Procedia, Volume 70, 2015. 841-845.
- Shusen, Wu; Liu, Longfei; Qianqian, Ma; Youwu, Mao; Ping, An. (2012): Degassing effect of ultrasonic vibration in molten melt and semi-solid slurry of Al-Si alloys. Foundry 9, 2012. 201-206.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od laboratorija do industrijska veličina.