Ultradźwiękowe odgazowywanie stopów aluminium w stanie ciekłym

Ciekłe aluminium i stopy można skutecznie odgazowywać za pomocą wysokowydajnej sonikacji. Silne fale ultradźwiękowe sprzyjają koalescencji wodoru i innych niepożądanych gazów, dzięki czemu można je skutecznie usuwać z ciekłego metalu. Odgazowywacze ultradźwiękowe są dostępne do zastosowań w bardzo wysokich temperaturach i przy dużych obciążeniach.

Ultradźwiękowe odgazowywanie ciekłych stopów aluminium

Wytwarzanie kawitacji w ciekłych metalach jest bardzo wymagającym zastosowaniem i istnieje jedynie bardzo niewiele technik pozwalających uzyskać dostateczną i niezawodną kawitację w ciekłych metalach. Jednak szybkość i intensywność kawitacji są kluczowymi czynnikami kształtującymi wyniki odgazowywania. Skuteczne odgazowywanie wymaga niezawodnej kawitacji, aby uzyskać maksymalne rozdrobnienie struktury ciekłego metalu. Intensywna kawitacja akustyczna wytwarzana przez wysokowydajne ultradźwięki może poprawić odgazowywanie o 30 do 60%. Jednocześnie sonikacja może znacząco poprawić rozdrobnienie ziarna ciekłych metali.

Zalety odgazowywania ciekłych stopów aluminium za pomocą ultradźwięków

Ponieważ odgazowywanie ciekłych metali, takich jak stopy aluminium, jest wymagającym zadaniem, które silnie wpływa na jakość metali i odlewów ciśnieniowych, odgazowywanie za pomocą ultradźwięków dużej mocy jest uważane za obiecującą metodę – zwłaszcza ze względu na jej zalety.
 

• Skuteczne usuwanie pęcherzyków gazu: Odgazowywanie za pomocą sondy ultradźwiękowej jest bardzo skuteczną metodą usuwania pęcherzyków gazu z ciekłych metali. Fale ultradźwiękowe o wysokiej częstotliwości powodują unoszenie się pęcherzyków na powierzchnię ciekłego metalu i ich uwalnianie, co prowadzi do znacznego zmniejszenia zawartości gazu w ciekłym metalu.
• Lepsze właściwości materiału: Usuwanie pęcherzyków gazu z ciekłych metali może prowadzić do znacznej poprawy właściwości mechanicznych i fizycznych otrzymanego materiału. Wynika to z faktu, że pęcherzyki gazu mogą działać jako koncentratory naprężeń, prowadząc do zmniejszenia wytrzymałości i ciągliwości.
• Lepsza jakość odlewów: Odgazowywanie ultradźwiękowe może również poprawić jakość odlewów poprzez ograniczenie porowatości i innych wad odlewniczych związanych z pęcherzykami gazu.
• Mniej zgarów: Odgazowywanie ultradźwiękowe prowadzi do powstawania mniejszej ilości zgarów. Dzięki temu odgazowywacze ultradźwiękowe zwiększają efektywność odgazowywania metali.
• Rozdrobnienie ziarna: Sonikację stosuje się dodatkowo do poprawy struktury ziarnowej ciekłych metali. W ten sposób jakość metalu ulega dalszej poprawie.

Parametry procesu odgazowywania ultradźwiękowego: Odgazowywanie za pomocą odgazowywaczy ultradźwiękowych wyposażonych w sondę jest uważane za jedną z najbardziej niezawodnych metod usuwania gazów, których przydatność w małej i dużej skali została potwierdzona naukowo. Wytwarzanie intensywnej kawitacji akustycznej zależy od różnych czynników, w tym parametrów procesu ultradźwiękowego, składu metalu, napięcia powierzchniowego, temperatury ciekłego metalu, lepkości, a także objętości i stopnia rozpuszczenia wtrąceń gazowych w ciekłym metalu. Parametry procesu ultradźwiękowego można precyzyjnie dostosować do składu ciekłego metalu i czynników wpływających na proces, aby uzyskać odpowiednią intensywność kawitacji. Dokładne dostosowanie parametrów ultradźwiękowych stanowi podstawę korzyści wynikających z ultradźwiękowego odgazowywania ciekłych metali. Główne zalety odgazowywania ultradźwiękowego obejmują wysoką szybkość odgazowywania i mniejszy wpływ procesu na środowisko. Ponieważ odgazowywanie ultradźwiękowe prowadzi do powstawania jedynie bardzo niewielkiej ilości zgarów, ultradźwiękowe odgazowywanie ciekłych metali jest ekologiczną techniką przyjazną dla środowiska.

Odgazowywanie ciekłego aluminium i stopów za pomocą ultradźwięków

Odgazowywanie ultradźwiękowe jest sprawdzoną metodą zwiększania gęstości stopów aluminium i zmniejszania zawartości wodoru w stopach aluminium. W porównaniu z alternatywnymi metodami odgazowywania, takimi jak usuwanie gazów za pomocą obracającego się wirnika, odgazowywanie ultradźwiękowe wyróżnia się szybkością i skutecznością. Badania wykazały, że system odgazowywania z sondą ultradźwiękową był około 3 razy szybszy niż usuwanie gazów za pomocą wirnika.
Ponieważ odgazowywanie ultradźwiękowe nie obejmuje konwencjonalnego mieszania metalu, ochronna warstwa tlenku aluminium na powierzchni ciekłego metalu nie zostaje naruszona. Zachowanie nienaruszonej warstwy tlenku aluminium zapobiega wprowadzaniu tlenku aluminium do ciekłego aluminium, dzięki czemu warstwa ta zachowuje swoje działanie ochronne przed zanieczyszczeniami atmosferycznymi. Odgazowywanie ultradźwiękowe poprawia rozdrobnienie ziarna i strukturę stopów aluminium. W połączeniu z usuwaniem niemetalicznych wtrąceń gazowych z ciekłego aluminium, wspomaganym przez ultradźwięki, sprawia to, że obróbka ciekłych metali za pomocą ultradźwięków jest techniką o przewadze nad innymi w produkcji wysokiej jakości odlewów metalowych.

Oprócz odgazowywania sonikatory Hielscher poprawiają również krzepnięcie ciekłych metali podczas odlewania. Przeczytaj więcej o krzepnięciu ciekłego aluminium wspomaganym ultradźwiękami!

Wysokowydajne sonikatory do odgazowywania ciekłych metali

Odgazowywanie ciekłych metali, takich jak stopy aluminium, wymaga wysokowydajnych urządzeń ultradźwiękowych dużej mocy. Sonda ultradźwiękowa musi być przeznaczona do pracy w wysokich temperaturach i z cieczami o wysokiej lepkości. Sonikator musi być w stanie wytwarzać i utrzymywać stałe amplitudy przez długi czas. Hielscher Ultrasonics specjalizuje się w opracowywaniu, produkcji i dystrybucji urządzeń ultradźwiękowych dużej mocy do wymagających zastosowań, takich jak odgazowywanie ciekłych metali w wysokich temperaturach i przy dużych obciążeniach. Dostarczając wysokowydajne sonikatory do zastosowań w każdej skali oraz sondy ultradźwiękowe opracowane specjalnie do obróbki ciekłych metali, Hielscher Ultrasonics jest Twoim partnerem w niezawodnej i wydajnej obróbce ciekłych metali.

Projektowanie, produkcja i doradztwo – jakość z Niemiec

Sonikatory Hielscher są znane z najwyższych standardów jakości i projektowania. Solidna konstrukcja i łatwa obsługa umożliwiają sprawną integrację naszych sonikatorów z instalacjami przemysłowymi. Sonikatory Hielscher z łatwością radzą sobie z trudnymi warunkami i wymagającymi środowiskami pracy.

Hielscher Ultrasonics jest firmą posiadającą certyfikat ISO i kładzie szczególny nacisk na wysokowydajne sonikatory wykorzystujące najnowocześniejszą technologię i zapewniające łatwość obsługi. Oczywiście sonikatory Hielscher są zgodne z wymaganiami CE i spełniają wymagania UL, CSA oraz RoHs.

Poniższa tabela przedstawia orientacyjną wydajność przetwarzania naszych sonikatorów: