Desgaseificação ultra-sônica de fundidos de liga de alumínio

Os fundidos de alumínio e ligas podem ser desgaseificados eficientemente usando ultrassom de alto desempenho. Poderosas ondas de ultrassom promovem a coalescência de hidrogênio e outros gases indesejados para que possam ser removidos eficientemente do metal fundido. Desgaseificadores ultra-sônicos estão disponíveis para a aplicação em temperaturas muito altas e serviço pesado.

Desgaseificação ultra-sônica de ligas de alumínio fundido

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

Vantagens da Desgaseificação por Fusão de Ligas de Alumínio usando Ultrasonics

Uma vez que a desgaseificação de fundidos metálicos, como ligas de alumínio, é uma tarefa exigente, que influencia fortemente a qualidade de metais e moldes, a desgaseificação usando ultrassom 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-sônica é um método muito eficaz de remoção de bolhas de gás de fundições metálicas. As ondas ultra-sônicas de alta frequência fazem com que as bolhas subam para a superfície do fundido e escapem, levando a uma redução significativa no conteúdo de gás do fundido.
  • Propriedades melhoradas do material: A remoção de bolhas de gás de fundições metálicas pode levar a melhorias significativas nas propriedades mecânicas e físicas do material resultante. Isso ocorre porque as bolhas de gás podem atuar como concentradores de tensão, levando à redução da resistência e ductilidade.
  • Melhoria da qualidade da fundição: A desgaseificação ultra-sônica também pode melhorar a qualidade da fundição, reduzindo a porosidade e outros defeitos de fundição associados a bolhas de gás.
  • Menos escória: A desgaseificação ultra-sônica resulta em menos escória. Portanto, os desgaseificadores ultrassônicos tornam a aplicação da desgaseificação de metais mais eficiente.
  • Refinamento de grãos: Ultrasonication é adicionalmente usado para melhorar a estrutura de grãos de metal fundidos. Com isso, a qualidade do metal é ainda mais aprimorada.

 

Parâmetros de processo de desgaseificação ultra-sônica: Os desgassores ultrassônicos do tipo sonda são considerados um dos métodos de outgassing mais confiáveis, que foram comprovadamente cientificamente viáveis em pequena e grande escala. A geração de cavitação acústica intensa depende de vários fatores, incluindo parâmetros de processo ultrassônico, composição metálica, tensão superficial, temperatura de derretimento, viscosidade, bem como volume e nível de dissolução de inclusões de gás no derretimento do metal. Os parâmetros do processo ultrassônico podem ser precisamente sintonizados com a composição do derretimento do metal e os fatores influenciadores para que a intensidade certa da cavitação seja obtida. O ajuste exato dos parâmetros ultrassônicos são fundamentais para as vantagens da desgasificação ultrassônica dos derretimentos metálicos. As principais vantagens da desgassagem ultrassônica incluem altas taxas de desgaseza e o impacto ambiental reduzido do processo. Uma vez que a degaseificação ultrassônica resulta apenas em muito pouco dross, a desgassagem de derretimento de metal ultrassônico é uma técnica verde e ecológica.

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O sonotrodo cerâmico BS4D22L3C é um sonotrodo especial adequado para sonicar líquidos de alta temperatura, como alumínio fundido (por exemplo, para mistura e desgaseificação). Feito por Hielscher Ultrasonics

O sonotrodo cerâmico BS4D22L3C é um sonotrodo especial adequado para sonicar líquidos de alta temperatura, como alumínio fundido (por exemplo, para mistura e desgaseificação).

Desgaseificação de alumínio e ligas fundidas com ultrassom

A desgaseificação ultra-sônica é um método comprovado para aumentar a densidade de ligas de alumínio e diminuir os teores de hidrogênio em ligas de alumínio. Em comparação com procedimentos alternativos de desgaseificação, como a desgaseificação usando um rotor rotativo, a desgaseificação ultrassônica se destaca pela velocidade e eficiência. Estudos mostraram que um sistema de desgaseificação de sonda ultrassônica era cerca de 3 vezes mais rápido do que a remoção de gás impulsionada por impulsor.
Como a degaseificação ultrassônica não envolve agitação metálica convencional, o óxido de alumínio protetor na superfície do derretimento não é interrompido. Manter a camada de óxido de alumínio intacta impede a introdução de óxido de alumínio no derretimento do alumínio para mantê-lo efeito protetor contra contaminantes atmosféricos. A desgaseamento ultrassônica melhora o refinamento de grãos e a estrutura das ligas de alumínio. Isso, além da remoção ultrasonicamente promovida de inclusões de gás não metálico do alumínio líquido, faz dos tratamentos de derretimento metálico orientados por ultrassom uma técnica superior para a produção de fundições metálicas de alta qualidade.

Este vídeo demonstra a desgaseamento eficiente do óleo viscoso (40cP). A ultrassônica remove pequenas bolhas de gás suspensas do líquido e reduz o nível de gás dissolvido abaixo do nível de equilíbrio natural.

Ultrassônico Inline Degassing & Desfoaming de Petróleo (40cP)

Miniatura do vídeo

Propulsor ultrassônico e sonda (cascatrode) montado ao chifre do transdutor ultrassônico UIP2000hdT

Ultrassonicador UIP2000hdT para aplicações pesadas, como desgaseificação de fusão de metais

Ultrasonicators de alto desempenho para desgaseificação de metais fundidos

A desgaseificação de fundidos metálicos, como ligas de alumínio, requer equipamentos ultrassônicos de alto desempenho e alta potência. A sonda ultra-sônica deve ser especificada para uso com altas temperaturas e altas viscosidades. O ultrasonicator deve ser capaz de fornecer e manter amplitudes constantes por longos períodos de tempo. A Hielscher Ultrasonics é especializada no desenvolvimento, fabricação e distribuição de equipamentos de ultrassom de alta potência para aplicações exigentes, como a desgaseificação de fundidos metálicos em altas temperaturas e sob serviço pesado. Fornecendo ultrasonicators de alto desempenho em qualquer escala e sondas ultrassônicas desenvolvidas especificamente para o tratamento de metais líquidos, a Hielscher Ultrasonics é sua parceira para o processamento confiável e eficiente de fusão de metais.

Design, Fabricação e Consultoria – Qualidade Made in Germany

Os ultrasonicators Hielscher são bem conhecidos por seus mais altos padrões de qualidade e design. A robustez e a fácil operação permitem a integração suave de nossos ultrasonicators em instalações industriais. Condições adversas e ambientes exigentes são facilmente manuseados por ultrassonicators Hielscher.

A Hielscher Ultrasonics é uma empresa certificada ISO e coloca ênfase especial em ultrasonicators de alto desempenho com tecnologia de ponta e facilidade de uso. Naturalmente, os ultrasonicators Hielscher são compatíveis com CE e atendem aos requisitos da UL, CSA e RoHs.

A tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximado de nossos ultrasonicators:

Volume batchQuociente de vazãoDispositivos Recomendados
00,5 a 1,5 mLn / D.VialTweeter
1 a 500mL10 a 200 mL / minUP100H
10 a 2000 mL20 a 400 mL / minUP200Ht, UP400St
0.1 a 20L00,2 a 4 L / minUIP2000hdT
10 a 100L2 de 10L / minUIP4000hdT
15 a 150L3 a 15L/minUIP6000hdT
n / D.10 a 100L / minUIP16000
n / D.maioraglomerado de UIP16000

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Desgaseificação e antiespumação de líquidos é uma aplicação interessante de dispositivos ultra-sônicos. Neste caso, o ultrassom remove o CO2 dissolvido da cerveja. Usando o equipamento ultra-sônico Hielscher você pode desgasear ou depurar líquidos em béqueres, tanques ou em linha (reatores de células de fluxo).

Espuma rápida usando ultrassom

Miniatura do vídeo



Literatura / Referências


Ultrassônicos de alto desempenho! A gama de produtos da Hielscher abrange todo o espectro desde o ultrassônico de laboratório compacto sobre unidades de bancada até sistemas ultrassônicos industriais completos.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassônicos de alto desempenho de Laboratório para tamanho industrial.


Ficaremos felizes em discutir seu processo.

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