Desgaseificação ultrassónica de ligas de alumínio fundidas

O alumínio e as ligas fundidas podem ser desgaseificados de forma eficiente através de ultrassonicação de alto desempenho. As ondas ultrassónicas potentes promovem a coalescência do hidrogénio e de outros gases indesejados, permitindo a sua remoção eficiente do metal fundido. Estão disponíveis desgaseificadores ultrassónicos para aplicações a temperaturas muito elevadas e em condições de trabalho intensivo.

Desgaseificação ultrassónica de ligas de alumínio fundidas

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

Vantagens da desgaseificação de ligas de alumínio fundidas através de ultrassons

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 sob pressão, a desgaseificação através de ultrassons de potência é considerada um método promissor – especialmente tendo em conta as suas vantagens.
 

• Remoção eficaz de bolhas de gás: A desgaseificação com sonda ultrassónica é um método muito eficaz para remover bolhas de gás dos metais fundidos. As ondas ultrassónicas de alta frequência fazem com que as bolhas subam até à superfície do metal fundido e escapem, reduzindo significativamente o seu teor de gás.
• Melhoria das propriedades do material: A remoção de bolhas de gás dos metais fundidos pode conduzir 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, reduzindo a resistência e a ductilidade.
• Melhoria da qualidade das peças fundidas: A desgaseificação ultrassónica também pode melhorar a qualidade das peças fundidas ao reduzir a porosidade e outros defeitos de fundição associados às bolhas de gás.
• Menos escória: A desgaseificação ultrassónica resulta numa menor quantidade de escória. Por conseguinte, os desgaseificadores ultrassónicos tornam a aplicação da desgaseificação de metais mais eficiente.
• Refinamento do grão: A ultrassonicação também é utilizada para melhorar a estrutura dos grãos dos metais fundidos. Deste modo, a qualidade do metal é ainda mais elevada.

Parâmetros do processo de desgaseificação ultrassónica: Os desgaseificadores ultrassónicos de tipo sonda são considerados um dos métodos mais fiáveis de remoção de gases, cuja viabilidade foi comprovada cientificamente à pequena e à grande escala. A geração de cavitação acústica intensa depende de vários fatores, incluindo os parâmetros do processo ultrassónico, a composição do metal, a tensão superficial, a temperatura do metal fundido, a viscosidade, bem como o volume e o nível de dissolução das inclusões gasosas no metal fundido. Os parâmetros do processo ultrassónico podem ser ajustados com precisão à composição do metal fundido e aos fatores que o influenciam, de modo a obter a intensidade de cavitação adequada. O ajuste exato dos parâmetros ultrassónicos constitui a base das vantagens da desgaseificação ultrassónica de metais fundidos. As principais vantagens da desgaseificação ultrassónica incluem elevadas taxas de desgaseificação e o reduzido impacto ambiental do processo. Uma vez que a desgaseificação ultrassónica resulta apenas numa quantidade muito pequena de escória, a desgaseificação ultrassónica de metais fundidos é uma técnica ecológica e respeitadora do ambiente.

Desgaseificação de alumínio e ligas fundidas com ultrassons

A desgaseificação ultrassónica é um método comprovado para aumentar a densidade das ligas de alumínio e diminuir o seu teor de hidrogénio. Em comparação com procedimentos alternativos de desgaseificação, como a remoção de gases através de um impulsor rotativo, a desgaseificação ultrassónica destaca-se pela rapidez e eficiência. Estudos demonstraram que um sistema de desgaseificação com sonda ultrassónica era cerca de 3 vezes mais rápido do que a remoção de gases por impulsor.
Como a desgaseificação ultrassónica não envolve a agitação convencional do metal, o óxido de alumínio protetor à superfície do metal fundido não é perturbado. Manter intacta a camada de óxido de alumínio impede a introdução de óxido de alumínio no alumínio fundido, permitindo que a camada mantenha o seu efeito protetor contra contaminantes atmosféricos. A desgaseificação ultrassónica melhora o refinamento do grão e a estrutura das ligas de alumínio. Este efeito, juntamente com a remoção de inclusões gasosas não metálicas do alumínio líquido promovida pelos ultrassons, faz dos tratamentos de metais fundidos por ultrassons uma técnica superior para a produção de peças metálicas fundidas de alta qualidade.

Além dos seus efeitos de desgaseificação, os sonicadores Hielscher também melhoram a solidificação dos metais fundidos durante a fundição. Saiba mais sobre a solidificação de alumínio fundido assistida por ultrassons!

Sonicadores de alto desempenho para a desgaseificação de metais fundidos

A desgaseificação de metais fundidos, como as ligas de alumínio, requer equipamento ultrassónico de alto desempenho e elevada potência. A sonda ultrassónica deve ser especificada para utilização a temperaturas elevadas e com viscosidades elevadas. O sonicador deve ser capaz de fornecer e manter amplitudes constantes durante longos períodos. A Hielscher Ultrasonics é especializada no desenvolvimento, fabrico e distribuição de equipamento ultrassónico de elevada potência para aplicações exigentes, como a desgaseificação de metais fundidos a temperaturas elevadas e em condições de trabalho intensivo. Ao fornecer sonicadores de alto desempenho para qualquer escala e sondas ultrassónicas desenvolvidas especificamente para o tratamento de metais líquidos, a Hielscher Ultrasonics é o seu parceiro para o processamento fiável e eficiente de metais fundidos.

Conceção, fabrico e consultoria – Qualidade fabricada na Alemanha

Os sonicadores Hielscher são reconhecidos pelos seus padrões de qualidade e conceção do mais alto nível. A robustez e a facilidade de operação permitem uma integração harmoniosa dos nossos sonicadores nas instalações industriais. Os sonicadores Hielscher lidam facilmente com condições adversas e ambientes exigentes.

A Hielscher Ultrasonics é uma empresa com certificação ISO e dá especial importância a sonicadores de alto desempenho com tecnologia de ponta e facilidade de utilização. Naturalmente, os sonicadores Hielscher cumprem as exigências CE e os requisitos de UL, CSA e RoHs.

A tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximada dos nossos sonicadores: