Alumīnija sakausējumu kausējumu degazācija ar ultraskaņu
Alumīnija un sakausējumu kausējumus var efektīvi degazēt, izmantojot augstas veiktspējas apstrādi ar ultraskaņu. Spēcīgi ultraskaņas viļņi veicina ūdeņraža un citu nevēlamu gāzu burbuļu saplūšanu, lai šīs gāzes varētu efektīvi izvadīt no metāla kausējuma. Ultraskaņas degazatori ir pieejami lietošanai ļoti augstā temperatūrā un smagos darba apstākļos.
Izkausētu alumīnija sakausējumu degazācija ar ultraskaņu
Kavitācijas radīšana šķidros metālos ir tehniski ļoti sarežģīts process, un ir tikai ļoti nedaudz metožu, ar kurām metālu kausējumos var radīt pietiekamu un stabilu kavitāciju. Tomēr kavitācijas ātrums un intensitāte ir izšķiroši faktori, kas ietekmē degazācijas rezultātus. Efektīvai degazācijai nepieciešama stabila kavitācija, lai panāktu maksimālu metāla kausējuma struktūras smalcināšanu. Intensīva akustiskā kavitācija, ko rada augstas veiktspējas ultraskaņa, var uzlabot degazāciju par 30–60%. Vienlaikus apstrāde ar ultraskaņu var ievērojami uzlabot metālu kausējumu graudu smalcināšanu.
Alumīnija sakausējumu kausējumu degazācijas ar ultraskaņu priekšrocības
Tā kā metālu kausējumu, piemēram, alumīnija sakausējumu, degazācija ir sarežģīts uzdevums, kas būtiski ietekmē metālu un spiedlējumu kvalitāti, degazācija ar lieljaudas ultraskaņu tiek uzskatīta par daudzsološu metodi – īpaši tās priekšrocību dēļ.
- Efektīva gāzes burbuļu izvadīšana: Degazācija ar ultraskaņas zondi ir ļoti efektīva metode gāzes burbuļu izvadīšanai no metālu kausējumiem. Augstfrekvences ultraskaņas viļņi liek burbuļiem pacelties līdz kausējuma virsmai un izplūst, tādējādi ievērojami samazinot gāzes saturu kausējumā.
- Uzlabotas materiāla īpašības: Gāzes burbuļu izvadīšana no metālu kausējumiem var ievērojami uzlabot iegūtā materiāla mehāniskās un fizikālās īpašības. Tas ir tāpēc, ka gāzes burbuļi var darboties kā sprieguma koncentratori, samazinot stiprību un plastiskumu.
- Uzlabota lējumu kvalitāte: Ultraskaņas degazācija var arī uzlabot lējumu kvalitāti, samazinot porainību un citus ar gāzes burbuļiem saistītus liešanas defektus.
- Mazāk izdedžu: Ultraskaņas degazācijas rezultātā rodas mazāk izdedžu. Tādēļ ultraskaņas degazatori padara metālu degazācijas procesu efektīvāku.
- Graudu smalcināšana: Apstrādi ar ultraskaņu papildus izmanto, lai uzlabotu metālu kausējumu graudu struktūru. Tādējādi metāla kvalitāte tiek vēl vairāk uzlabota.
Ultraskaņas degazācijas procesa parametri: Degazācija ar ultraskaņas zondes tipa degazatoriem tiek uzskatīta par vienu no uzticamākajām gāzu izvadīšanas metodēm, kuras izmantojamība mazā un lielā mērogā ir zinātniski pierādīta. Intensīvas akustiskās kavitācijas radīšana ir atkarīga no dažādiem faktoriem, tostarp ultraskaņas procesa parametriem, metāla sastāva, virsmas spraiguma, kausējuma temperatūras, viskozitātes, kā arī gāzes ieslēgumu tilpuma un izšķīšanas pakāpes metāla kausējumā. Ultraskaņas procesa parametrus var precīzi pielāgot metāla kausējuma sastāvam un ietekmējošajiem faktoriem, lai iegūtu atbilstošu kavitācijas intensitāti. Precīza ultraskaņas parametru pielāgošana ir metālu kausējumu ultraskaņas degazācijas priekšrocību pamatā. Galvenās ultraskaņas degazācijas priekšrocības ir liels degazācijas ātrums un mazāka procesa ietekme uz vidi. Tā kā ultraskaņas degazācijas rezultātā rodas tikai ļoti neliels izdedžu daudzums, metālu kausējumu degazācija ar ultraskaņu ir zaļa, videi draudzīga tehnoloģija.
Keramiskā sonotrode BS4D22L3C ir īpaša sonotrode, kas piemērota augstas temperatūras šķidrumu, piemēram, izkausēta alumīnija, apstrādei ar ultraskaņu (piemēram, sajaukšanai un degazācijai).
Alumīnija un sakausējumu kausējumu degazācija ar ultraskaņu
Ultraskaņas degazācija ir pārbaudīta metode alumīnija sakausējumu blīvuma palielināšanai un ūdeņraža satura samazināšanai alumīnija sakausējumos. Salīdzinājumā ar alternatīvām degazācijas metodēm, piemēram, gāzu izvadīšanu ar rotējošu lāpstiņriteni, ultraskaņas degazācija izceļas ar ātrumu un efektivitāti. Pētījumi liecina, ka degazācijas sistēma ar ultraskaņas zondi bija aptuveni 3 reizes ātrāka nekā gāzu izvadīšana ar lāpstiņriteni.
Tā kā ultraskaņas degazācijā netiek izmantota tradicionālā metāla maisīšana, aizsargājošais alumīnija oksīda slānis uz kausējuma virsmas netiek izjaukts. Saglabājot alumīnija oksīda slāni neskartu, tiek novērsta alumīnija oksīda iekļūšana alumīnija kausējumā, un slānis saglabā savu aizsargājošo iedarbību pret atmosfēras piesārņotājiem. Ultraskaņas degazācija uzlabo alumīnija sakausējumu graudu smalcināšanu un struktūru. Tas kopā ar ultraskaņas veicināto nemetālisku gāzes ieslēgumu izvadīšanu no šķidrā alumīnija padara metālu kausējumu apstrādi ar ultraskaņu par pārāku tehnoloģiju augstas kvalitātes metāla lējumu ražošanai.
Papildus degazācijas iedarbībai Hielscher ultraskaņas apstrādes iekārtas uzlabo arī metālu kausējumu sacietēšanu liešanas laikā. Lasiet vairāk par alumīnija kausējumu sacietēšanu ar ultraskaņas palīdzību!
Ultraskaņas apstrādes iekārta UIP2000hdT smagiem darba apstākļiem, piemēram, metālu kausējumu degazācijai
Augstas veiktspējas ultraskaņas apstrādes iekārtas metālu kausējumu degazācijai
Metālu kausējumu, piemēram, alumīnija sakausējumu, degazācijai nepieciešamas augstas veiktspējas lieljaudas ultraskaņas iekārtas. Ultraskaņas zondei jābūt paredzētai lietošanai augstā temperatūrā un ar augstas viskozitātes kausējumiem. Ultraskaņas apstrādes iekārtai jāspēj nodrošināt un ilgstoši uzturēt nemainīgas amplitūdas. Hielscher Ultrasonics specializējas lieljaudas ultraskaņas iekārtu izstrādē, ražošanā un izplatīšanā sarežģītiem lietojumiem, piemēram, metālu kausējumu degazācijai augstā temperatūrā un smagos darba apstākļos. Piegādājot augstas veiktspējas ultraskaņas apstrādes iekārtas jebkuram mērogam un ultraskaņas zondes, kas īpaši izstrādātas šķidro metālu apstrādei, Hielscher Ultrasonics ir jūsu partneris uzticamai un efektīvai metālu kausējumu apstrādei.
Projektēšana, ražošana un konsultācijas – Vācijā radīta kvalitāte
Hielscher ultraskaņas apstrādes iekārtas ir labi pazīstamas ar visaugstākajiem kvalitātes un projektēšanas standartiem. Izturība un vienkārša lietošana ļauj mūsu ultraskaņas apstrādes iekārtas viegli integrēt rūpnieciskajās ražotnēs. Hielscher ultraskaņas apstrādes iekārtas viegli tiek galā ar skarbiem apstākļiem un prasīgu darba vidi.
Hielscher Ultrasonics ir ISO sertificēts uzņēmums, kas īpašu uzmanību pievērš augstas veiktspējas ultraskaņas apstrādes iekārtām ar modernākajām tehnoloģijām un lietotājam draudzīgu darbību. Protams, Hielscher ultraskaņas apstrādes iekārtas atbilst CE prasībām un izpilda UL, CSA un RoHs prasības.
Tālāk redzamajā tabulā sniegts priekšstats par mūsu ultraskaņas apstrādes iekārtu aptuveno apstrādes jaudu:
| Partijas tilpums | Plūsmas ātrums | Ieteicamās iekārtas |
|---|---|---|
| 0,5–1,5mL | n.a. | VialTweeter | 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| 15–150L | 3–15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | lielāks | iekārtu grupa ar UIP16000 |
Sazinieties ar mums! / Jautājiet mums!
Literatūra / Atsauces
- 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 ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no laboratorijas mēroga līdz rūpnieciskam mērogam.