Ultrazvukové odplynenie taveniny hliníkovej zliatiny
Taveniny hliníka a zliatiny môžu byť účinne odplynené pomocou vysokovýkonnej ultrazvukom. Silné ultrazvukové vlny podporujú koalescenciu vodíka a iných nežiaducich plynov, aby mohli byť efektívne odstránené z taveniny kovov. Ultrazvukové odplyňovače sú k dispozícii pre aplikáciu pri veľmi vysokých teplotách a ťažkej prevádzke.
Ultrazvukové odplynenie roztavených hliníkových zliatin
Tvorba kavitácie v tekutých kovoch je veľmi náročná aplikácia a existuje len veľmi málo techník na vytvorenie dostatočnej a spoľahlivej kavitácie v taveninách kovov. Rýchlosť a intenzita kavitácie sú však rozhodujúcimi faktormi, ktoré formujú výsledky odplyňovania. Účinné odplynenie vyžaduje spoľahlivú kavitáciu, aby sa dosiahlo maximálne štrukturálne zjemnenie taveniny kovov. Intenzívna akustická kavitácia generovaná vysokovýkonným ultrazvukom môže zlepšiť odplynenie o 30 až 60%. Zároveň ultrazvukom môže výrazne zlepšiť zušľachťovanie zŕn tavenín kovov.
Výhody odplynenia taveniny hliníkovej zliatiny pomocou ultrazvuku
Keďže odplynenie taveniny kovov, ako sú hliníkové zliatiny, je náročná úloha, ktorá výrazne ovplyvňuje kvalitu kovov a tlakových odliatkov, odplynenie pomocou výkonového ultrazvuku sa považuje za sľubnú metódu – najmä pokiaľ ide o jeho výhody.
- Účinné odstránenie plynových bublín: Odplynenie ultrazvukovou sondou je veľmi efektívny spôsob odstraňovania plynových bublín z tavenín kovov. Vysokofrekvenčné ultrazvukové vlny spôsobujú, že bubliny stúpajú na povrch taveniny a unikajú, čo vedie k výraznému zníženiu obsahu plynu v tavenine.
- Vylepšené vlastnosti materiálu: Odstránenie plynových bublín z tavenín kovov môže viesť k výraznému zlepšeniu mechanických a fyzikálnych vlastností výsledného materiálu. Je to preto, že plynové bubliny môžu pôsobiť ako koncentrátory napätia, čo vedie k zníženiu pevnosti a ťažnosti.
- Vylepšená kvalita odliatku: Ultrazvukové odplynenie môže tiež zlepšiť kvalitu odlievania znížením pórovitosti a iných defektov odlievania spojených s plynovými bublinami.
- Menej trosky: Ultrazvukové odplynenie má za následok menej trosiek. Preto ultrazvukové odplyňovače zefektívňujú aplikáciu odplyňovania kovov.
- Rafinácia obilia: Ultrazvukom sa navyše používa na zlepšenie štruktúry zŕn kovových tavenín. Tým sa ďalej zvyšuje kvalita kovu.
Procesné parametre ultrazvukového odplynenia: Ultrazvukové sondy typu odplyňovače sú považované za jeden z najspoľahlivejších outgassing metódy, ktoré boli preukázané vedecky životaschopné v malom a veľkom meradle. Generovanie intenzívnej akustickej kavitácie závisí od rôznych faktorov vrátane ultrazvukových parametrov procesu, zloženia kovov, povrchového napätia, teploty taveniny, viskozity, ako aj objemovej a rozpustenej úrovne inklúzií plynu do kovového taveniny. Ultrazvukové parametre procesu môžu byť presne naladené na zloženie kovového taveniny a ovplyvňujúce faktory tak, aby sa získala správna intenzita kavitácie. Presná úprava ultrazvukových parametrov sú základom pre výhody ultrazvukového odplyňovania kovových tavenín. Medzi hlavné výhody ultrazvukového odplyňovania patrí vysoká miera odplyňovania a znížený vplyv procesu na životné prostredie. Vzhľadom k tomu, ultrazvukové odplyňovanie má za následok len veľmi málo dross, ultrazvukové kovové taveniny odplynenie je zelená, šetrné k životnému prostrediu techniku.
Tavenie odplynenia hliníka a zliatiny ultrazvukom
Ultrazvukové odplynenie je osvedčená metóda na zvýšenie hustoty hliníkových zliatin a zníženie obsahu vodíka v hliníkových zliatinách. V porovnaní s alternatívnymi postupmi odplynenia, ako je odplynenie pomocou rotačného obežného kolesa, ultrazvukové odplynenie vyniká rýchlosťou a účinnosťou. Štúdie ukázali, že ultrazvukový sondový odplyňovací systém bol asi 3 krát rýchlejší ako odstraňovanie plynu poháňaného obežným kolesom.
Keďže ultrazvukové odplyňovanie nezahŕňa konvenčné miešanie kovov, ochranný oxid hlininatý na povrchu taveniny nie je narušený. Zachovanie neporušenej vrstvy oxidu hlinitého zabraňuje zavlečeniu oxidu hlinitého do taveniny hliníka tak, aby sa zachoval ochranný účinok proti atmosférickým kontaminantom. Ultrazvukové odplynenie zlepšuje zrno upresnenie a štruktúru hliníkových zliatin. To okrem ultrazvukom podporované odstránenie nekovových plynov inklúzie z kvapalného hliníka, robí ultrazvuk-riadený kovové taveniny ošetrenie vynikajúcou technikou pre výrobu vysoko kvalitných kovových odliatkov.

Ultrasonicator UIP2000hdT pre náročné aplikácie, ako je odplyňovanie taveniny kovov
Vysokovýkonné ultrazvukové prístroje na odplynenie kovových tavenín
Odplynenie kovových tavenín, ako sú hliníkové zliatiny, vyžaduje vysoko výkonné, vysokovýkonné ultrazvukové zariadenie. Ultrazvuková sonda musí byť špecifikovaná pre použitie s vysokými teplotami a vysokou viskozitou. Ultrasonicator musí byť schopný dodávať a udržiavať konštantné amplitúdy počas dlhých časových období. Hielscher Ultrasonics sa špecializuje na vývoj, výrobu a distribúciu vysokovýkonných ultrazvukových zariadení pre náročné aplikácie, ako je odplynenie kovových tavenín pri vysokých teplotách a pri ťažkej prevádzke. Dodávanie vysokovýkonných ultrasonicators v akomkoľvek meradle a ultrazvukové sondy vyvinuté špeciálne pre ošetrenie tekutých kovov, Hielscher Ultrasonics je váš partner pre spoľahlivé a efektívne spracovanie taveniny kovov.
Dizajn, výroba a poradenstvo – Kvalita vyrobená v Nemecku
Hielscher ultrasonicators sú známe svojimi najvyššími štandardmi kvality a dizajnu. Robustnosť a jednoduchá obsluha umožňujú hladkú integráciu našich ultrazvukových prístrojov do priemyselných zariadení. Drsné podmienky a náročné prostredia ľahko zvládajú ultrazvukové prístroje Hielscher.
Hielscher Ultrasonics je spoločnosť certifikovaná podľa ISO a kladie osobitný dôraz na vysoko výkonné ultrazvukové prístroje s najmodernejšou technológiou a užívateľskou prívetivosťou. Samozrejme, Hielscher ultrasonicators sú v súlade s CE a spĺňajú požiadavky UL, CSA a RoHs.
Nasledujúca tabuľka vám uvádza približnú spracovateľskú kapacitu našich ultrazvukov:
Objem šarže | prietok | Odporúčané Devices |
---|---|---|
0.5 až 1,5 mL | neuv | VialTweeter | 1 až 500mL | 10 až 200mL/min | UP100H |
10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 až 20L | 02 až 4 l / min | UIP2000hdT |
10 až 100L | 2 až 10 l / min | UIP4000hdT |
15 až 150 l | 3 až 15 l/min | UIP6000hdT |
neuv | 10 až 100 l / min | UIP16000 |
neuv | väčšia | strapec UIP16000 |
Kontaktuj nás! / Opýtajte sa nás!
Literatúra/referencie
- Wang, C., Connolley, T., Tzanakis, I., Eskin, D., & Mi, J. (2019): Characterization of Ultrasonic Bubble Clouds in A Liquid Metal by Synchrotron X-ray High Speed Imaging and Statistical Analysis. Materials (Basel, Switzerland), 13(1), 44.
- I. Tzanakis, W.W. Xu, G.S.B. Lebon, D.G. Eskin, K. Pericleous, P.D. Lee (2015): In Situ Synchrotron Radiography and Spectrum Analysis of Transient Cavitation Bubbles in Molten Aluminium Alloy. Physics Procedia, Volume 70, 2015. 841-845.
- Shusen, Wu; Liu, Longfei; Qianqian, Ma; Youwu, Mao; Ping, An. (2012): Degassing effect of ultrasonic vibration in molten melt and semi-solid slurry of Al-Si alloys. Foundry 9, 2012. 201-206.

Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizers z laboratórium na priemyselnej veľkosti.