Degassificazione a ultrasuoni di fusioni di leghe di alluminio

Le fusioni di alluminio e leghe possono essere degassate in modo efficiente utilizzando gli ultrasuoni ad alte prestazioni. Le potenti onde ultrasoniche favoriscono la coalescenza dell'idrogeno e di altri gas indesiderati, che possono essere rimossi in modo efficiente dalla fusione metallica. I degasatori a ultrasuoni sono disponibili per applicazioni a temperature molto elevate e per impieghi gravosi.

Degasificazione ad ultrasuoni di leghe di alluminio fuso

La generazione di cavitazione nei metalli liquidi è un'applicazione molto impegnativa e ci sono solo poche tecniche per produrre una cavitazione sufficiente e affidabile nei metalli fusi. Tuttavia, la velocità e l'intensità della cavitazione sono fattori cruciali che determinano i risultati della degassificazione. Una degassificazione efficace richiede una cavitazione affidabile per ottenere il massimo affinamento strutturale del metallo fuso. La cavitazione acustica intensa generata dagli ultrasuoni ad alte prestazioni può migliorare la degassificazione del 30-60%. Allo stesso tempo, la sonicazione può migliorare in modo significativo l'affinamento dei grani dei metalli fusi.

Vantaggi del degasaggio della fusione di leghe di alluminio mediante ultrasuoni

Poiché il degasaggio di fusioni metalliche come le leghe di alluminio è un compito impegnativo, che influenza pesantemente la qualità dei metalli e delle fusioni, il degasaggio con ultrasuoni di potenza è considerato un metodo promettente. – soprattutto per quanto riguarda i suoi vantaggi.
 

  • Rimozione efficace delle bolle di gas: Il degasaggio con sonda a ultrasuoni è un metodo molto efficace per rimuovere le bolle di gas dalle fusioni metalliche. Le onde ultrasoniche ad alta frequenza fanno sì che le bolle salgano sulla superficie della fusione e fuoriescano, portando a una significativa riduzione del contenuto di gas nella fusione.
  • Miglioramento delle proprietà dei materiali: La rimozione delle bolle di gas dalle fusioni metalliche può portare a miglioramenti significativi delle proprietà meccaniche e fisiche del materiale risultante. Le bolle di gas, infatti, possono agire come concentratori di tensioni, con conseguente riduzione della resistenza e della duttilità.
  • Miglioramento della qualità del getto: Il degasaggio a ultrasuoni può anche migliorare la qualità della colata riducendo la porosità e altri difetti di colata associati alle bolle di gas.
  • Meno scorie: Il degasaggio a ultrasuoni produce meno scorie. Pertanto, i degassificatori a ultrasuoni rendono più efficiente l'applicazione della degassificazione dei metalli.
  • Affinamento della grana: Gli ultrasuoni vengono utilizzati anche per migliorare la struttura dei grani dei metalli fusi. In questo modo, la qualità del metallo viene ulteriormente migliorata.

 

Parametri di processo della degassificazione a ultrasuoni: I degasatori a ultrasuoni a sonda sono considerati uno dei metodi di degasaggio più affidabili, che si sono dimostrati scientificamente validi su piccola e grande scala. La generazione di un'intensa cavitazione acustica dipende da vari fattori, tra cui i parametri di processo a ultrasuoni, la composizione del metallo, la tensione superficiale, la temperatura di fusione, la viscosità, così come il volume e il livello di dissoluzione delle inclusioni di gas nel metallo fuso. I parametri di processo a ultrasuoni possono essere sintonizzati con precisione sulla composizione del metallo fuso e sui fattori che lo influenzano, in modo da ottenere la giusta intensità di cavitazione. L'esatta regolazione dei parametri ultrasonici è fondamentale per i vantaggi della degassificazione ad ultrasuoni delle fusioni metalliche. I principali vantaggi della degassificazione ad ultrasuoni sono l'alta velocità di degassificazione e il ridotto impatto ambientale del processo. Poiché la degassificazione ad ultrasuoni produce solo pochissime scorie, la degassificazione ad ultrasuoni del metallo fuso è una tecnica verde e rispettosa dell'ambiente.

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Il sonotrodo in ceramica BS4D22L3C è un sonotrodo speciale adatto alla sonicazione di liquidi ad alta temperatura come l'alluminio fuso (ad esempio per la miscelazione e il degasaggio). Prodotto da Hielscher Ultrasonics

Il sonotrodo ceramico BS4D22L3C è un sonotrodo speciale adatto alla sonicazione di liquidi ad alta temperatura come l'alluminio fuso (ad esempio per la miscelazione e il degasaggio).

Degassificazione di fusioni di alluminio e leghe con gli ultrasuoni

Il degasaggio a ultrasuoni è un metodo collaudato per aumentare la densità delle leghe di alluminio e ridurne il contenuto di idrogeno. Rispetto a procedure di degassificazione alternative, come il degassamento mediante girante, il degassamento a ultrasuoni eccelle per velocità ed efficienza. Alcuni studi hanno dimostrato che un sistema di degasaggio con sonda a ultrasuoni era circa 3 volte più veloce rispetto alla rimozione del gas tramite girante.
Poiché la degassificazione ad ultrasuoni non comporta l'agitazione convenzionale del metallo, l'ossido di alluminio protettivo sulla superficie della fusione non viene perturbato. Mantenendo intatto lo strato di ossido di alluminio si impedisce l'introduzione di ossido di alluminio nella fusione di alluminio, in modo da mantenere l'effetto protettivo contro i contaminanti atmosferici. Il degasaggio ad ultrasuoni migliora la raffinatezza dei grani e la struttura delle leghe di alluminio. Questo, oltre a favorire la rimozione ad ultrasuoni delle inclusioni di gas non metallici dall'alluminio liquido, rende i trattamenti ad ultrasuoni del metallo fuso una tecnica superiore per la produzione di getti metallici di alta qualità.

Questo video dimostra l'efficiente degassificazione di olio viscoso (40cP). Gli ultrasuoni rimuovono le piccole bolle di gas in sospensione dal liquido e riducono il livello di gas disciolto al di sotto del livello di equilibrio naturale.

Degassificazione in linea a ultrasuoni & Sgrassatura dell'olio (40cP)

Miniatura del video

Booster ultrasonico e sonda (cascatrode) montati sulla tromba del trasduttore ultrasonico UIP2000hdT

Ultrasuonatore UIP2000hdT per applicazioni gravose come la degassificazione della fusione di metalli

Ultrasuonatori ad alte prestazioni per il degasaggio delle fusioni metalliche

La degassificazione di fusioni metalliche come le leghe di alluminio richiede un'apparecchiatura a ultrasuoni ad alte prestazioni e ad alta potenza. La sonda a ultrasuoni deve essere specificata per l'uso con temperature e viscosità elevate. L'ultrasuonatore deve essere in grado di erogare e mantenere ampiezze costanti per lunghi periodi di tempo. Hielscher Ultrasonics è specializzata nello sviluppo, nella produzione e nella distribuzione di apparecchiature a ultrasuoni ad alta potenza per applicazioni impegnative come la degassificazione di fusioni metalliche ad alte temperature e in condizioni di lavoro gravose. Fornendo ultrasuonatori ad alte prestazioni su qualsiasi scala e sonde a ultrasuoni sviluppate specificamente per il trattamento dei metalli liquidi, Hielscher Ultrasonics è il vostro partner per un trattamento affidabile ed efficiente delle fusioni metalliche.

Progettazione, produzione e consulenza – Qualità Made in Germany

Gli ultrasuoni Hielscher sono noti per i loro elevati standard di qualità e design. La robustezza e la facilità d'uso consentono un'agevole integrazione dei nostri ultrasuoni negli impianti industriali. Gli ultrasuonatori Hielscher sono in grado di gestire facilmente condizioni difficili e ambienti impegnativi.

Hielscher Ultrasonics è un'azienda certificata ISO e pone particolare enfasi sugli ultrasuonatori ad alte prestazioni, caratterizzati da tecnologia all'avanguardia e facilità d'uso. Naturalmente, gli ultrasuoni Hielscher sono conformi alla normativa CE e soddisfano i requisiti UL, CSA e RoH.

La tabella seguente fornisce un'indicazione della capacità di lavorazione approssimativa dei nostri ultrasuoni:

Volume di batchPortataDispositivi raccomandati
0,5-1,5 mLn.a.VialTweeter
1 - 500mL10 - 200mL/minUP100H
10 - 2000mL20 - 400mL/minUP200Ht, UP400St
0,1 - 20L0,2 - 4L/minUIP2000hdT
10 - 100L2 - 10L/minUIP4000hdT
Da 15 a 150LDa 3 a 15L/minUIP6000hdT
n.a.10 - 100L/minUIP16000
n.a.più grandecluster di UIP16000

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La degassificazione e la sgrassatura dei liquidi è un'interessante applicazione dei dispositivi a ultrasuoni. In questo caso gli ultrasuoni rimuovono la CO2 disciolta dalla birra. Utilizzando le apparecchiature a ultrasuoni Hielscher è possibile degassare o sgrassare i liquidi in becher, serbatoi o in linea (reattori a celle di flusso).

Schiumatura rapida con ultrasuoni

Miniatura del video



Letteratura / Referenze


Ultrasuoni ad alte prestazioni! La gamma di prodotti Hielscher copre l'intero spettro, dagli ultrasuoni da laboratorio compatti alle unità da banco fino ai sistemi a ultrasuoni industriali completi.

Hielscher Ultrasonics produce omogeneizzatori a ultrasuoni ad alte prestazioni da laboratorio a dimensione industriale.


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