Technologia ultradźwiękowa firmy Hielscher

Ultradźwiękowy obróbka metalu topi

  • Ultradźwięki mocy w stopionych metali i stopów przedstawiono różne korzystne efekty, takie jak struktury, odgazowania i poprawy filtracji.
  • Ultradźwiękowych sprzyja nie dendrytycznych krzepnięcie w ciekłych metalach i półstałych.
  • Ultradźwiękami ma znaczące korzyści na udoskonalenie mikrostruktury dendrytycznych ziaren i cząstek pierwotnych międzymetalicznych.
  • Ponadto, ultradźwiękowa energia może być wykorzystywane celowo zmniejszyć porowatość metalu, lub w celu wytworzenia struktur porowatych mezo.
  • Last but not least, ultradźwięki mocy poprawia jakość odlewów.

 

ultradźwiękowy krzepnięcia

Formowanie struktur nie dendrytycznych podczas krzepnięcia metalu topi wpływa na właściwości materiału, takie jak wytrzymałość, plastyczność, odporność na obciążenia dynamiczne i / lub twardości.
Ultradźwiękami zmieniony zarodków ziarna: kawitacja akustyczna i jego intensywny wzrost siły ścinające miejsc zarodkowania i liczby jąder w stopie. Leczenie ultradźwiękowe (UST) stopionych prowadzić do niejednorodnego zarodkowania oraz rozdrobnienie dendrytów, tak że końcowy produkt wykazuje znacznie higer rozdrobnienie struktury ziarnowej.
Ultradźwiękowy kawitacji powoduje równomierne zwilżenie zanieczyszczeń niemetalowych w stopie. Zanieczyszczenia te zamieniają się miejsc zarodkowania, które są punktem wyjścia krzepnięcia. Ponieważ te punkty zarodkowania wyprzedzają frontu krzepnięcia, wzrost struktur dendrytycznych nie występuje.

Ultradźwiękowej obróbki stopionych metali poprawia strukturę ziarna.

Makrostruktury Ti po działaniu ultradźwięków (Ruirun i wsp. 2017)

Fragmentację dendrytów: Topnienie dendrytów zazwyczaj rozpoczyna się korzeni z powodu lokalnego wzrostu temperatury i segregacji. UST silnych konwekcji (przenoszenie ciepła przez ruch masy płynu) oraz fal uderzeniowych w stopie, tak że dendrytów są rozproszone. Konwekcji może wspierać dendryty rozdrobnieniu ze względu na ekstremalne temperatury lokalną, jak również zmian składu i promuje dyfuzję substancji rozpuszczonych. Fale uderzeniowe kawitacji wspomagać rozrywanie tych pierwiastków topnienia.

Ultradźwiękowy odgazowania metalicznego Alloys

Odgazowanie jest kolejnym ważnym efektem energii ultradźwięków metali ciekłych, półstałych i ich stopów. Kawitacja akustyczna tworzy naprzemienne cykle niskie ciśnienie / wysokie ciśnienie. Podczas cyklu niskiego ciśnienia, drobne pęcherzyki próżni zachodzą w cieczy lub zawiesinie. Pęcherzyki te próżniowe działają jako zarodki dla tworzenia pęcherzyków wodoru i pary wodnej. Ze względu na powstawanie większych pęcherzyków wodoru, pęcherzyki gazu wzrasta. strumieniowego przepływu akustycznych i wspomagania unoszenia tych pęcherzyków na powierzchni i poza wytopu, tak że gazy mogą być usunięte, a stężenie gazu w stopie jest zredukowana.
Ultradźwiękowy odgazowania zmniejsza porowatość metalu, a tym samym osiągnięcie wyższej gęstości materiału w produkcie końcowym metalu / stopu.
Ultradźwiękowy odgazowanie stopów aluminium podnieść wytrzymałość na rozciąganie i plastyczność materiału. Przemysłowe systemy ultradźwiękowe moc liczą się jako najlepszy spośród innych metod handlowych odgazowania dotyczące skuteczności i czasu przetwarzania. Ponadto, proces napełniania formy jest lepsza ze względu na niższą lepkość stopu.

Ultradźwiękowy wyrafinowanie ze stopu Ti (kliknij aby powiększyć!)

Właściwości ściskające z Ti44Al6Nb1Cr2V pod różnym czasie sonikacji.

UIP1000hd to potężne urządzenie ultradźwiękowe, które są stosowane w inżynierii materiałowej, nano struktury i modyfikacji cząstek. (Kliknij, aby powiększyć!)

Dr D. Andreeva demonstruje procedurę ultradźwiękowej strukturyzacji
przy użyciu UIP1000hd ultrasonicator (20 kHz, 1000 W). Obraz Ch. Wissler

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Wpływ wibracji ultradźwiękowych

Sonocapillary Wpływ podczas filtracji

Ultradźwiękowy efekt kapilarny (UCE) w ciekłych metali jest efekt jazdy do usuwania wtrąceń tlenkowych podczas wspomagane ultradźwiękami filtracji stopów. (Eskin et al 2014. 120ff).
Filtracja jest stosowany w celu usunięcia zanieczyszczeń niemetalowych ze stopu. Podczas filtracji stopu przechodzi wiele oczek (na przykład z włókna szklanego), w celu oddzielenia niepożądanych wtrąceń. Im mniejszy rozmiar siatki, tym lepszy jest wynik filtracji.
W ramach typowych warunkach płynięcia nie przechodzi dwuwarstwowego filtr o wąskiej średnicy porów 0,4-0,4mm. Jednakże pod zmniejszonym wspomagane ultradźwiękami wytop jest włączona do przekazywania porów siatki w wyniku działania sonocapillary. W tym przypadku, kapilary filtry zachowują nawet niemetalicznych zanieczyszczenia 1-10μm. Ze względu na zwiększenie czystości stopu, powstanie porów wodoru w tlenków uniknąć, tak więc wytrzymałość zmęczeniowa w stopie jest zwiększona.
Eskin et al. (2014 r. 120ff) wykazały, że sączenie ultradźwięków pozwala oczyścić AA2024 stopów aluminium AA7055 lub AA7075 pomocą wielowarstwowych filtrów z włókna szklanego (maksymalnie 9 warstw) 0,6×0.6mm siatki porów. Gdy ultradźwiękowe Proces filtrowania jest połączony z dodatkiem modyfikatorów jednoczesna rozdrobnienie ziarna został osiągnięty.

ultradźwiękowy Wzmocnienie

Ultrasonikacja okazały się bardzo skuteczne zdyspergowanie cząstek Nano równomiernie do zawiesin. Dlatego ultradźwiękowe dyspergatory są najczęściej urządzenia do wytwarzania nano wzmocnionych kompozytów.
nanocząstki (np Al2O3/ SiC, nanorurki CNT) są stosowane jako materiały wzmacniające. Nanocząstki dodaje się do stopionego stopu i zdyspergowano za pomocą ultradźwięków. Kawitacji akustycznej i strumieniowe deaglomerację i poprawia zwilżalność cząstek, co prowadzi do poprawy wytrzymałości przy rozciąganiu, granicy plastyczności i wydłużenia.

Urządzenie ultradźwiękowe UIP2000hdT (2 kW) z Cascatrode

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Sprzęt ultradźwiękowy dla pracy w trudnych warunkach

Zastosowanie ultrasonografii energii w hutnictwie wymaga solidnych i niezawodnych systemów ultradźwiękowych, które mogą być zainstalowane w wymagających środowiskach. Hielscher Ultrasonics dostarcza klasy przemysłowej Sprzęt ultradźwiękowy dla instalacji w aplikacjach ciężkich i trudnych warunkach. Wszystkie nasze ultrasonicators są zbudowane do pracy 24/7. wysokiej mocy systemy ultradźwiękowe Hielscher są sparowane z solidności, niezawodności i precyzyjnego kontrolowania.
procesy wymagające – takie jak rafinowania stopów metali – wymagają zdolności intensywnego ultradźwiękami. Hielscher Ultrasonics’ przemysłowe ultradźwiękowe procesory zapewniają bardzo wysokie amplitudy. Amplitud do 200 urn może być łatwo prowadzony w sposób ciągły pracy 24/7. Dla jeszcze większych amplitudach, dostosowanych ultradźwiękowe sonotrody są dostępne.
Do sonikacji bardzo wysokiej cieczy, temperatury topnienia, Hielscher oferuje różne sonotrody i dostosowane Accessoires celu zapewnienia optymalnych wyników obróbki.
Poniższa tabela daje wskazanie przybliżonej mocy przerobowych naszych ultrasonicators:

Wielkość partii natężenie przepływu Polecane urządzenia
10 do 2000mL 20-400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 do 20L 0.2 do 4L/min UIP2000hdT
10-100L 2 do 10L/min UIP4000
b.d. 10-100L/min UIP16000
b.d. większe klaster UIP16000

Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!

Poproś o więcej informacji

Skorzystaj z formularza poniżej, jeśli chcesz zażądać dodatkowych informacji na temat ultradźwiękowej homogenizacji. Chętnie zaoferujemy Państwu system ultradźwiękowy, spełniający Państwa wymagań.









Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


Literatura / Referencje

  • Eskin, Georgi I .; Eskin Dmitrij G. (2014): Ultrasonic Leczenie lekkiego stopu topi. CRC Press, Technologia & Inżynieria 2014.
  • Jia, S .; Xuan, Y .; Nastac, L .; Allison, P.G .; Gwałtowny, T.W (2016) mikrostruktury, właściwości mechanicznych i zachowania na pękanie 6061 stop aluminium na bazie odlewów nanokompozytowych wytworzonych przez obróbkę ultradźwiękami. International Journal oddanych Metals Research, Vol. 29, Iss. 5: TMS 2015 Annual Meeting and Exhibition 2016. 286-289.
  • Ruirun, C. i in. (2017): Wpływ drgań ultradźwiękowych na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne stopu o wysokiej TiAl. Sci. Rep. 7, 2017.
  • Skorb, E.V .; Andreeva, D.V. (2013) Bio inspirowane ultradźwięków wspomaganego budowę syntetyczne gąbki. J. Mater. Chem. A, 2013,1. 7547-7557.
  • Tzanakis, I .; Xu W.W .; Eskin, D.G .; Lee, P.D .; Kotsovinos, N. (2015) in situ podczas obserwacji i analiz ultradźwiękowej efektu kapilarnego w roztopionym aluminium. Ultradźwiękowy Sonochemia 27, 2015. 72-80.
  • Wu, W.W :; Tzanakis, I .; Śrirangam, P .; Mirihanage, W.U .; Eskin, D.G .; Bodey, A.J .; Lee, P. D. (2015): Synchrotron Ilościowe ultradźwięków Kawitacja i dynamika Bubble w Al-10Cu topi.


Fakty Warto wiedzieć

Moc USG i kawitacji

Kiedy intensywne wysokich fale ultradźwiękowe zostaną połączone w cieczy lub zawiesin, zjawisko kawitacja występuje.
Ultradźwięki o dużej mocy i niskiej częstotliwości powodują w kontrolowany sposób powstawanie pęcherzyków kawitacyjnych w płynach i szlamach. Intensywne fale ultradźwiękowe generują przemienne cykle niskiego ciśnienia / wysokiego ciśnienia w cieczy. Te szybkie zmiany ciśnienia generują puste przestrzenie, tak zwane pęcherzyki kawitacyjne. Pęcherzyki kawitacyjne indukowane ultradźwiękami można uznać za chemiczne mikroreaktory zapewniające wysokie temperatury i ciśnienia w skali mikroskopowej, w których zachodzi tworzenie aktywnych cząstek, takich jak wolne rodniki z rozpuszczonych cząsteczek. W kontekście chemii materiałowej kawitacja ultradźwiękowa ma wyjątkowy potencjał miejscowo katalizujący reakcje wysokotemperaturowe (do 5000 K) i wysokociśnieniowe (500 at), podczas gdy układ pozostaje makroskopowo bliski temperaturze pokojowej i ciśnieniu otoczenia. (porównaj Skorb, Andreeva 2013)
Terapie ultradźwiękowe (UST) opierają się głównie na efektach kawitacyjnych. W hutnictwie UST jest bardzo korzystną techniką polepszania odlewania metali i stopów.