Ultrazvukové odplynovanie tavenín hliníkových zliatin

Taveniny hliníka a zliatin možno účinne odplyňovať pomocou vysokovýkonnej sonikácie. Silné ultrazvukové vlny podporujú koalescenciu vodíka a ďalších nežiaducich plynov, takže ich možno účinne odstrániť z kovovej taveniny. Ultrazvukové odplyňovače sú k dispozícii na použitie pri veľmi vysokých teplotách a v náročnej prevádzke.

Ultrazvukové odplynovanie roztavených hliníkových zliatin

Vytváranie kavitácie v kvapalných kovoch je veľmi náročná aplikácia a existuje len veľmi málo techník na vytvorenie dostatočnej a spoľahlivej kavitácie v kovových taveninách. Miera a intenzita kavitácie sú však rozhodujúcimi faktormi, ktoré ovplyvňujú výsledky odplynovania. Účinné odplynovanie vyžaduje spoľahlivú kavitáciu, aby sa dosiahlo maximálne zjemnenie štruktúry kovovej taveniny. Intenzívna akustická kavitácia vytváraná vysokovýkonným ultrazvukom môže zlepšiť odplynovanie o 30 až 60%. Sonikácia zároveň môže výrazne zlepšiť zjemnenie zrna kovových tavenín.

Výhody odplynovania tavenín hliníkových zliatin pomocou ultrazvuku

Keďže odplynovanie kovových tavenín, napríklad hliníkových zliatin, je náročná úloha, ktorá výrazne ovplyvňuje kvalitu kovov a tlakových odliatkov, odplynovanie pomocou výkonového ultrazvuku sa považuje za sľubnú metódu – najmä vzhľadom na jeho výhody.
 

• Účinné odstraňovanie plynových bublín: Odplynovanie ultrazvukovou sondou je veľmi účinná metóda odstraňovania plynových bublín z kovových tavenín. Vysokofrekvenčné ultrazvukové vlny spôsobujú, že bubliny stúpajú na povrch taveniny a unikajú, čo vedie k výraznému zníženiu obsahu plynu v tavenine.
• Zlepšené vlastnosti materiálu: Odstránenie plynových bublín z kovových tavenín môže viesť k výraznému zlepšeniu mechanických a fyzikálnych vlastností výsledného materiálu. Plynové bubliny totiž môžu pôsobiť ako koncentrátory napätia, čo vedie k zníženiu pevnosti a ťažnosti.
• Zlepšená kvalita odliatkov: Ultrazvukové odplynovanie môže zlepšiť aj kvalitu odliatkov znížením pórovitosti a ďalších chýb odliatkov súvisiacich s plynovými bublinami.
• Menej sterov: Ultrazvukové odplynovanie vedie k menšiemu množstvu sterov. Ultrazvukové odplyňovače preto zvyšujú účinnosť odplynovania kovov.
• Zjemnenie zrna: Sonikácia sa používa aj na zlepšenie zrnitej štruktúry kovových tavenín. Tým sa ďalej zvyšuje kvalita kovu.

Procesné parametre ultrazvukového odplynovania: Ultrazvukové odplyňovanie pomocou sond sa považuje za jednu z najspoľahlivejších metód odplynovania, ktorých použiteľnosť v malom aj veľkom meradle bola vedecky preukázaná. Vytváranie intenzívnej akustickej kavitácie závisí od rôznych faktorov vrátane procesných parametrov ultrazvuku, zloženia kovu, povrchového napätia, teploty taveniny, viskozity, ako aj objemu a stupňa rozpustenia plynových inklúzií v kovovej tavenine. Procesné parametre ultrazvuku možno presne prispôsobiť zloženiu kovovej taveniny a ovplyvňujúcim faktorom tak, aby sa dosiahla správna intenzita kavitácie. Presné nastavenie ultrazvukových parametrov je základom výhod ultrazvukového odplynovania kovových tavenín. Medzi hlavné výhody ultrazvukového odplynovania patrí vysoká rýchlosť odplynovania a znížený vplyv procesu na životné prostredie. Keďže pri ultrazvukovom odplynovaní vzniká len veľmi malé množstvo sterov, ultrazvukové odplynovanie kovových tavenín je ekologická technika šetrná k životnému prostrediu.

Odplynovanie tavenín hliníka a zliatin ultrazvukom

Ultrazvukové odplynovanie je osvedčená metóda na zvýšenie hustoty hliníkových zliatin a zníženie obsahu vodíka v hliníkových zliatinách. V porovnaní s alternatívnymi postupmi odplynovania, napríklad odplynovaním pomocou rotačného miešadla, ultrazvukové odplynovanie vyniká rýchlosťou a účinnosťou. Štúdie ukázali, že systém odplynovania ultrazvukovou sondou bol približne 3-krát rýchlejší ako odstraňovanie plynu pomocou miešadla.
Keďže ultrazvukové odplynovanie nezahŕňa bežné miešanie kovu, ochranný oxid hlinitý na povrchu taveniny sa nenarušuje. Zachovanie neporušenej vrstvy oxidu hlinitého zabraňuje vnášaniu oxidu hlinitého do hliníkovej taveniny, takže si táto vrstva zachováva ochranný účinok proti nečistotám z atmosféry. Ultrazvukové odplynovanie zlepšuje zjemnenie zrna a štruktúru hliníkových zliatin. Spolu s ultrazvukom podporovaným odstraňovaním nekovových plynových inklúzií z kvapalného hliníka to robí z ultrazvukového spracovania kovových tavenín techniku s vynikajúcimi výsledkami pri výrobe vysokokvalitných kovových odliatkov.

Sonikátory Hielscher okrem svojich odplyňovacích účinkov zlepšujú aj tuhnutie kovových tavenín počas odlievania. Prečítajte si viac o tuhnutí hliníkových tavenín s podporou ultrazvuku!

Vysokovýkonné sonikátory na odplynovanie kovových tavenín

Odplynovanie kovových tavenín, napríklad hliníkových zliatin, vyžaduje vysokovýkonné ultrazvukové zariadenia s vysokým výkonom. Ultrazvuková sonda musí byť určená na použitie pri vysokých teplotách a vysokých viskozitách. Sonikátor musí byť schopný dlhodobo dosahovať a udržiavať konštantné amplitúdy. Spoločnosť Hielscher Ultrasonics sa špecializuje na vývoj, výrobu a distribúciu ultrazvukových zariadení s vysokým výkonom na náročné aplikácie, napríklad odplynovanie kovových tavenín pri vysokých teplotách a v náročnej prevádzke. Vďaka dodávkam vysokovýkonných sonikátorov pre akékoľvek meradlo a ultrazvukových sond vyvinutých špeciálne na spracovanie kvapalných kovov je spoločnosť Hielscher Ultrasonics vaším partnerom pre spoľahlivé a účinné spracovanie kovových tavenín.

Návrh, výroba a poradenstvo – kvalita vyrobená v Nemecku

Sonikátory Hielscher sú známe najvyššími štandardmi kvality a konštrukcie. Robustnosť a jednoduchá obsluha umožňujú bezproblémové začlenenie našich sonikátorov do priemyselných prevádzok. Sonikátory Hielscher si ľahko poradia s drsnými podmienkami a náročnými prostrediami.

Hielscher Ultrasonics je spoločnosť s certifikáciou ISO a kladie osobitný dôraz na vysokovýkonné sonikátory s najmodernejšou technológiou a jednoduchým používaním. Sonikátory Hielscher sú samozrejme v zhode s požiadavkami CE a spĺňajú požiadavky UL, CSA a RoHs.

Nasledujúca tabuľka poskytuje predstavu o približnej spracovateľskej kapacite našich sonikátorov: