Hielscher Ultraschall Technologie

Ultraschallveraarbechtung vu Metall Melts

  • Power-Ultraschall bei geschmotzten Metalle an alliéiert Legierungen weisen verschidde positiv Auswierkungen wéi Strukturéierung, Entgasung a verbessert Filtration.
  • Ultraschall fuerdert d'onenddendritesch Verfassung an flësseger an hallefwer Metal.
  • Sonication huet wesentlech Virdeeler fir d'mikrostrukturell Verfeinung vun dendritesche Kären a primäre intermetallesche Partikelen.
  • Zousätzlech kann d'Ultraschallkraaft u objektiv benotzt ginn fir d'Metallporositéit ze reduzéieren oder meso-poröse Strukturen ze produzéieren.
  • Lescht awer net zulescht d'Kraaft Ultraschall verbessert d'Qualitéit vu Guscht.

 

Der Ultraschallverhënnerung

D'Formation vun net-dendritesche Strukturen bei der Verstäerkung vu Metallmilitt beaflosst d'Materialseigenschaften wéi d'Kraaft, Ductilitéit, Zähegkeet an / oder d'Härkeet.
Ultraschall verännerte Kornkären: Akustesch Kavitation a seng intensiv Scherr Kräften erhéile d'Nukleatiounsplazen an d'Zuel vun de Käre an der Schmelz. D'Ultraschallbehandlung (UST) vu Schmelze entstinn en heterogennem Keplen an d'Fragmentatioun vun Dendriten, sou datt de Endprodukt e wesentlecht méi héie Kaffiverfeinerung weist.
Ultraschall Kavitation verursaacht d'Even Benettung vun net-metallesche Verstéiss an der Schmelz. Déi Verunreine turnen an Nukleatiounsplazen, déi d'Startpläng vun der Verfassung sinn. Well dës Keelebankpunkte virun der Verfassungsfront sinn, gëtt d'Zuel vun dendritesche Strukturen net geschitt.

D'Ultraschallveraarbechtung vu Metallmilts verbessert d'Getreidestruktur.

Macrostruktur vun der Ti-Legierung no der Ultraschallbehandlung (Ruirun et al 2017)

Dendrite Fragmentéierung: D'Schmelz vun Dendriten beginn normalerweis op der Wuerzel wéinst enger Temperaturerhéijung an der Segregatioun. UST generéiert eng staark Konvektioun (Wärenceuffeelung duerch Masseverféierung vun engem Flësseg) a Schlësselwellen an der Schmelz, sou datt d'Dendriten fragmentéiert ginn. Konvektioun kann d'Dendrit-Fragmentéierung förderen wéinst extremer Lokaltemperaturen och Kompositionsvariatioune respektéiert d'Diffusion vu Solute. D'Kavitationskämpferwellen hëllefen de Bruch vun deene Schmelzwurzeren.

Ultraslon-Degassing vu Metallic Alliéierte

Degassing ass en anere wichtegen Effekt vun der Kraaft Ultraschall iwwer flësseg an hallef-massive Metalle a Legierungen. De akustesche Kavitation erënnert alternativ Ënnerpressung / Hochdruckzyklen. Während den nidderegen Drëck Zyklen trëppelen déi kleng Vakuebullen am Fliiss oder Schléch. Dës Vakuumblasen handelen als Käre fir d'Bildung vu Waasserstoff a Damp Bubbles. Duerch d'Bildung vu gréissere Waasserstoffbléi gëtt d'Gasblasen erop. Akustesch Stroum a Stroum hëllefen de Schwéierpunkt vun dëse Blasen an der Uewerfläch an aus der Schmelz ze hëllefen, sou datt de Gas ofgeschaf ginn an d'Gaskonzentratioun an der Schmelz reduzéiert gëtt.
Den Ultraschallentgasung verringert d'Porositéit vum Metal erreechend erreechend enger méi héigerer Materialdichte am finalen Metal / Legierungsprodukt.
D'Ultraschallgefällegung vun Aluminiumlegierungen hëlt d'ultimative Zugfestlechkeet an d'Duktilitéit vum Material. Industrielle Kraaft Ultraschallsysteme zielen als déi bescht ënnert aner kommerziellen Degustatiounsmethoden iwwer Effizienz a Veraarbechtzeechen. Zënter datt de Prozess vun de Schimmel follegt wéinst der gerénger Viskositéit vun der Schmelz.

Ultraschall Verfeinung vu Ti-Legierung (Klick op d'Vergréisserung!)

Kompressive Besoinen vun Ti44Al6Nb1Cr2V ënnert verschiddene Sonnefaktiounen.

D'UIP1000hd ass e kräftegen Ultraschall-Apparat, dee fir Materialien Ingenieur, Nano Strukturéierung a Partikel Modifikatioun benotzt gëtt. (Klickt fir ze vergréisseren)

De Dr. Andreeva demonstriert d'Prozedur vun der Ultraschallstrukturéierung
mat der Benotzung UIP1000hd Ultraschall (20 kHz, 1000W). Bild vum Ch. Wißler

Informatiounen ufroen




Notéiert eis Privatsphär Politik.


Effekt vun ultrasonic Schwéngung

Sonocapilläre Effekt während der Filtratioun

Den Ultraschallkapillareffekt (UCE) an flëssegen Metalle sinn de effizienten Effekt fir d'Oxid inkludéiert während der Ultraschall assistéierte Filtratioun vu Schmelzen. (Eskin et al 2014: 120ff.)
Filtration gëtt benotzt fir net-metallesch Verierunge vu der Schmelz ze entfernen. Während der Filtratioun passéiert d'Schmelz verschidde Maschen (zB Glasfaser), fir onerwënscht Inklusiounen ze trennen. Wat méi kleng ass d'Maschengröße, desto besser ass d'Filtratioun.
Ënner Normalbedingungen, kann d'Schmelz net een zweeschichten Filter hunn mat enger schmuel Poresegréisst vu 0,4-0,4 mm. Awer ënner Ultraschall assistéiert Filtratioun ass d'Schmelze aktivéiert fir d'Mesh Pore wéinst der Sonokapilläreffekt ze passéieren. An dësem Fall behale d'Filterkapillare och net onmétallesch Verier vun 1-10μm. Wéinst der erhöhte Reinheet vun der Legierung gëtt d'Bildung vu Waasserstoffporen an den Oxyde vermieden, sou datt d'Ermëttlungsstäerkt vun der Legierung erhéicht gëtt.
Eskin et al. (2014: 120ff.) Huet gewisen, datt d'Ultraschallfiltration d'Aluminiumlegierungen AA2024, AA7055 a AA7075 mat méi geschueltem Glasfaserfilter (mat bis zu 9 Schichten) mat 0,6 gereinfacht×0.6mm Mesh Pore. Wann de Ultraschallfiltrationsprozess kombinéiert mat der Zuel vun Inoculanten kombinéiert gëtt, gëtt eng gläichzäiteg Kaffi-Raffinement erreecht.

Ultraschallverstärkung

Ultrasonication ass bewisen, datt et effektiv effektiv op Dispergéiere vun Nano-Partikeln gleichméisseg an de Schläifen gëtt. Dofir hunn d'Ultraschalldispergatoren déi meeschte Leit fir Nano-verstäerkt Composite produzéieren.
Nanopartikelen (zB Al2O3/ SiC, CNTs) ginn als Verstärkungsmaterial benotzt. D'Nano-Partikel ginn an d'geschmotzte Legierung agefouert ginn an hunn d'Ultraschall dispergéiert. D'akustesch Kavitation a d'Stroum verbessert deagglomeréieren an Benetzbarkeet vun den Partikeln, wat zu enger verbesserten Zonnstärke, Erhéigung vun der Kraaft an der Verlängerung.

Ultraschallegeriicht UIP2000hdT (2kW) mat Cascatrode

Informatiounen ufroen




Notéiert eis Privatsphär Politik.


Ultraschall Ausrüstung fir Heavy-Duty Applications

D'Applikatioun vum Kraaft-Ultraschall bei der Metallurgie erfuerderlëch robust an zouverléissege Ultraschallsystemer, déi an anspruchsvollen Ëmfeld installéiert kënne ginn. Hielscher Ultrasonics liefert industrielle Grad-Ultraschall-Ausrüstung fir Installatiounen an schwieregen Applikatiounen a rauë Ëmwelt. All eis Ultraschniker si fir 24/7 Operatioun gebaut. Hielscher High-Power-Ultraschallsysteme gi mat Robustheet, Zuverlässegkeet an präzisem Kontrollverhalen gepaart.
Fuerderen Prozesser – wéi zum Beispill d'Raffinatioun vu Metalliichter – erfuerdert d'Kapazitéit fir intensiv Sonikatioun. Hielscher Ultrasonics’ industrielle Ultraschallveraarbechter gi ganz héich Amplituden. Amplituden vun bis zu 200μm kënne ganz einfach an 24/7 Operatioun lafen. Fir nach méi héije Amplituden sinn individuell Ultraschall Sonotroden méiglech.
Fir d'Opléisung vu ganz héije Flëssegkeete- a Schmelztemperaturen huet Hielscher verschidde Sonotroden a personaliséiert Accessoiren fir optimale Veraarbechtungsresultater ze garantéieren.
D'Tabellner ënnert Iech en Indikatioun vun der ongeféieren Veraarbechtkapazitéit vun eisem Ultraschall:

Konte gefouert QShortcut Duerchflossrate recommandéiert Comments
10 bis 2000mL 20 bis 400mL / min UP200Ht, An UP400St
0.1 bis 20L 0.2 bis 4L / min UIP2000hdT
10 bis 100L 2 bis 10L / min UIP4000
na 10 bis 100L / min UIP16000
na méi grouss Stärekoup vun UIP16000

Kontaktéiert eis! / Frot eis!

Frot méi Informatiounen

Benotzt weg de Formulaire hei, wann Dir méi Informatiounen iwwer d'Ultraschallhomogenéierung bitt. Mir wäerte frou sin Iech un engem Ultraschallsystem ze bidden deen Är Ufuerderungen entsprécht.










Literatur / nëmmen

  • Eskin, Georgy I.; Eskin, Dmitry G. (2014): Ultraschall Behandlung vun Liicht Alloy Melts. CRC Press, Technik & Ingenieur 2014.
  • Jia, S.; Xuan, Y .; Nastac, L .; Allison, PG; Rushing, TW: (2016): Mikrostruktur, mechanesch Eegeschafte a Briechverhalten vu 6061 Aluminiumlegierungen op Basis Nanocomposite Guieren déi duerch Ultraschallveraarbechtung fabrizéiert ginn. Journal of Cast Metals Research, Vol. 29, Iss. 5: TMS 2015 Annual Reunioun an Ausstellung 2016. 286-289.
  • Ruirun, C. et al. (2017): Auswierkungen vun der Ultraschallvibration op der Mikrostruktur a mechanesch Eegeschafte vu grousser Legierung TiAl. Sci. Rep. 7, 2017.
  • Skorb, EV; Andreeva, DV (2013): Bio-inspiréiert Ultraschall assistéiert Bau vun synthetescher Schwamm. J. Mater. Chem. A, 2013,1. 7547-7557.
  • Tzanakis, ech. Xu, WW; Eskin, GD; Lee, PD; Kotsovinos, N. (2015): In situ Beobachtung an Analyse vun Ultraschallkapillareffizienz am geschmolten Aluminium. Ultraschall Sonochemie 27, 2015. 72-80.
  • Wu, WW :; Tzanakis, ech. Srirangam, P .; Mirihanage, WU; Eskin, GD; Bodey, AJ; Lee, PD (2015): Synchrotron Quantifizéierung vun Ultrasound Kavitation an Bubble Dynamik an Al-10Cu Melts.


Fakten Wësse wat weess

Power Ultrasound a Kavitation

Wann héich intensiivt Ultraschallwellen och an Flëssegkeete gekippt gi sinn, de Phänomen vum Kavitation geschitt.
Héich Power, niddereg Frequenz-Ultraschall verursaacht d'Bildung vu Kavitationblasen an de Flëssegkeete a Läischere kontrolléiert. Déi intensiv Ultraschallwellen generéieren alternierend Ënnerdréckungs- / Hochdruckzyklen an der Liquiditéit. Dës schnelle Verännerungen vum Däitel entsteet eidel, déi sougenannt Kavitebubbles. Ultraschall induzéiert Kavitationblasen kënne als chemesch Mikroreaktoren berücksichtegt ginn, déi héigen Temperaturen a Drénken an der mikroskopesch Skala ubidden, wou d'Bildung vun aktiver Art wéi fräi Radikale vun opgeléisten Molekiellen opgetruëden. Am Kontext vun der Materialchemie huet d'Ultraschallkavitation déi eenzegaarteg Potenzial vu lokalen Héichtemperaturen (bis zu 5000 K) an Hochdruck (500 Satz) Reaktiounen bezeechent, während d'System makroskopesch bei Raumtemperatur an Ofwiesselungsdruck bleift. (cf. Skorb, Andreeva 2013)
Ultraschallbehandlungen (UST) baséieren haaptsächlech op kavitational Effekter. Fir Metallurgie ass UST eng héichvorteilhaft Technik fir de Kéiss vun Metallen a Legierungen ze verbesseren.