Desgaseificação por ultra-sons de ligas de alumínio fundidas

A fusão de alumínio e de ligas pode ser desgaseificada de forma eficiente utilizando ultra-sons de alto desempenho. As potentes ondas de ultra-sons promovem a coalescência do hidrogénio e de outros gases indesejáveis para que possam ser removidos eficazmente da fusão metálica. Os desgaseificadores ultra-sónicos estão disponíveis para a aplicação a temperaturas muito elevadas e para trabalhos pesados.

Desgasificação ultra-sónica de ligas de alumínio fundido

A geração de cavitação em metais líquidos é uma aplicação altamente exigente e existem muito poucas técnicas para produzir cavitação suficiente e fiável em metais fundidos. No entanto, a taxa e a intensidade da cavitação são factores cruciais que moldam os resultados da desgaseificação. A desgaseificação eficaz requer uma cavitação fiável para obter o máximo refinamento estrutural do metal fundido. A cavitação acústica intensa gerada por ultra-sons de alto desempenho pode melhorar a desgaseificação em 30 a 60%. Ao mesmo tempo, a sonicação pode melhorar significativamente o refinamento do grão de metal fundido.

Vantagens da desgaseificação da liga de alumínio por ultra-sons

Uma vez que a desgaseificação de metais fundidos, como as ligas de alumínio, é uma tarefa exigente, que influencia fortemente a qualidade dos metais e das peças fundidas, a desgaseificação utilizando ultra-sons de potência é considerada um método promissor – especialmente no que diz respeito às suas vantagens.
 

• Remoção eficaz de bolhas de gás: A desgaseificação por sonda ultra-sónica é um método muito eficaz de remoção de bolhas de gás de metais fundidos. As ondas ultra-sónicas de alta frequência fazem com que as bolhas subam à superfície da massa fundida e escapem, levando a uma redução significativa do teor de gás da massa fundida.
• Propriedades melhoradas do material: A remoção de bolhas de gás da fusão de metais pode levar a melhorias significativas nas propriedades mecânicas e físicas do material resultante. Isto deve-se ao facto de as bolhas de gás poderem atuar como concentradores de tensão, levando à redução da resistência e da ductilidade.
• Melhoria da qualidade da fundição: A desgaseificação por ultra-sons também pode melhorar a qualidade da fundição, reduzindo a porosidade e outros defeitos de fundição associados a bolhas de gás.
• Menos lixo: A desgaseificação por ultra-sons resulta em menos escórias. Por conseguinte, os desgaseificadores por ultra-sons tornam a aplicação da desgaseificação de metais mais eficiente.
• Refinamento de grãos: A ultrassonografia é adicionalmente utilizada para melhorar a estrutura do grão dos metais fundidos. Deste modo, a qualidade do metal é ainda melhorada.

Parâmetros do processo de desgaseificação por ultra-sons: Os desgaseificadores ultra-sónicos do tipo sonda são considerados um dos métodos de desgaseificação mais fiáveis, que se revelaram cientificamente viáveis em pequena e grande escala. A geração de cavitação acústica intensa depende de vários factores, incluindo os parâmetros do processo ultrassónico, a composição do metal, a tensão superficial, a temperatura da fusão, a viscosidade, bem como o volume e o nível de dissolução das inclusões de gás na fusão do metal. Os parâmetros do processo ultrassónico podem ser ajustados com precisão à composição do metal fundido e aos factores de influência, de modo a obter a intensidade correta da cavitação. O ajuste exato dos parâmetros ultra-sónicos é fundamental para as vantagens da desgaseificação ultra-sónica de metais fundidos. As principais vantagens da desgaseificação por ultra-sons incluem elevadas taxas de desgaseificação e o reduzido impacto ambiental do processo. Uma vez que a desgaseificação ultra-sónica resulta apenas em muito pouca escória, a desgaseificação ultra-sónica de metal fundido é uma técnica verde e amiga do ambiente.

Desgaseificação de fundidos de alumínio e ligas com ultrassom

A desgaseificação por ultra-sons é um método comprovado para aumentar a densidade das ligas de alumínio e diminuir o teor de hidrogénio nas ligas de alumínio. Em comparação com procedimentos de desgaseificação alternativos, como a desgaseificação por meio de um impulsor rotativo, a desgaseificação por ultra-sons destaca-se pela velocidade e eficiência. Estudos demonstraram que um sistema de desgaseificação por sonda ultra-sónica era cerca de 3 vezes mais rápido do que a remoção de gás por impulsor.
Uma vez que a desgaseificação ultra-sónica não envolve a agitação convencional do metal, o óxido de alumínio protetor na superfície da fusão não é perturbado. A manutenção da camada de óxido de alumínio intacta impede a introdução de óxido de alumínio na fusão do alumínio, de modo a manter o seu efeito protetor contra os contaminantes atmosféricos. A desgaseificação por ultra-sons melhora o refinamento do grão e a estrutura das ligas de alumínio. Isto, para além da remoção promovida por ultra-sons de inclusões gasosas não metálicas do alumínio líquido, faz com que os tratamentos de fusão de metal por ultra-sons sejam uma técnica superior para a produção de peças fundidas de metal de alta qualidade.

Ultrasonicadores de alto desempenho para desgaseificação de metais fundidos

A desgaseificação de metais fundidos, tais como ligas de alumínio, requer equipamento ultrassónico de alto desempenho e alta potência. A sonda ultra-sónica deve ser especificada para utilização a altas temperaturas e viscosidades elevadas. O aparelho de ultra-sons deve ser capaz de fornecer e manter amplitudes constantes durante longos períodos de tempo. A Hielscher Ultrasonics é especializada no desenvolvimento, fabrico e distribuição de equipamentos de ultra-sons de alta potência para aplicações exigentes, tais como a desgaseificação de metais fundidos a altas temperaturas e em condições de trabalho intensivo. Fornecendo ultrassons de alto desempenho em qualquer escala e sondas ultrassónicas desenvolvidas especificamente para o tratamento de metais líquidos, a Hielscher Ultrasonics é o seu parceiro para um processamento fiável e eficiente de metal fundido.

Conceção, fabrico e consultoria – Qualidade fabricada na Alemanha

Os ultrassons Hielscher são conhecidos pelos seus elevados padrões de qualidade e design. A robustez e a facilidade de operação permitem a integração harmoniosa dos nossos ultrassons nas instalações industriais. As condições difíceis e os ambientes exigentes são facilmente controlados pelos ultrassons Hielscher.

A Hielscher Ultrasonics é uma empresa certificada pela ISO e dá especial ênfase aos ultrassons de alto desempenho com tecnologia de ponta e facilidade de utilização. Naturalmente, os ultrassons da Hielscher estão em conformidade com a CE e cumprem os requisitos da UL, CSA e RoHs.

O quadro seguinte dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximada dos nossos ultra-sons: