Teknologjia e ultrazërit Hielscher

Përpunimi tejzanor i shkrirjes së metaleve

  • Ultratinguj me energji në metalet dhe lidhjet e shkrirë tregon efekte të ndryshme të dobishme si strukturimi, filtrimi i gazit dhe filtrimi i përmirësuar.
  • Tejzanor nxit solidifikimin jo-dendritik në metalet e lëngshme dhe gjysmë të ngurta.
  • Sonication ka përfitime të rëndësishme në përpunimin mikrostrukturor të grimcave dendritike dhe grimcave primare intermetallic.
  • Për më tepër, ultratinguj me energji mund të përdoren qëllimisht për të reduktuar porozitetin metalik ose për të prodhuar struktura meso-poroze.
  • E fundit por jo më pak e rëndësishme, ultrazërit e energjisë përmirësojnë cilësinë e aktrime.

 

Ngurtësim tejzanor

Formimi i strukturave jo-dendritike gjatë ngurtësimit të shkrirjes së metaleve ndikon në vetitë materiale të tilla si forca, duktiliteti, qëndrueshmëria dhe / ose ngurtësia.
Bërthamë e grurit ultrasonically changed: Cavitation akustike dhe forcat e saj intensive qethje rrisin faqet e nucleation dhe numrin e bërthamave në shkrihet. Trajtimi tejzanor (UST) i shkrirjes rezulton në një nukleacion heterogjen dhe fragmentimin e dendriteve, kështu që produkti final tregon një përmirësim të konsiderueshëm të grurit.
Cavitation tejzanor shkakton edhe lagështimin e papastërtive jo-metalike në shkrihet. Këto papastërti shndërrohen në zona të nukleacioneve, të cilat janë pikat fillestare të ngurtësimit. Për shkak se ato pike atomike janë përpara frontit të solidifikimit, rritja e strukturave të dendritit nuk ndodh.

Përpunimi tejzanor i shkrirjes së metaleve përmirëson strukturën e grurit.

Makrostruktura e aliazës Ti pas trajtimit tejzanor (Ruirun et al. 2017)

Fragmentimi i dendritit: Shkrirja e dendriteve zakonisht fillon në rrënjë për shkak të rritjes së temperaturës lokale dhe ndarjes. UST gjeneron konvekcion të fortë (transferimi i nxehtësisë nga lëvizja masive e një lëngu) dhe valët e goditjeve në shkrirjen, në mënyrë që dendritët të jenë të fragmentuar. Konvekcioni mund të nxisë fragmentimin e dendritit për shkak të temperaturave ekstreme lokale, si dhe variacioneve të përbërjes dhe nxit shpërndarjen e solucionit. Valët shoku të cavitation ndihmojnë në thyerjen e këtyre rrënjëve të shkrirjes.

Degassing tejzanor i lidhjeve metalike

Degazimi është një tjetër efekt i rëndësishëm i ultrasonikës së energjisë në metalet dhe lidhjet e lëngshme dhe gjysmë të ngurta. Kavitacioni akustik krijon cikle alternuese presioni të ulët / presion të lartë. Gjatë ciklit të presionit të ulët, flluska të vogla të vakumit ndodhin në lëng ose slurry. Këto flluska vakumi veprojnë si bërthama për formimin e flluskave të hidrogjenit dhe avujve. Për shkak të formimit të flluskave më të mëdha të hidrogjenit, flluska e gazit rritet. Rrjedha akustike dhe rrjedhja ndihmojnë lundrimin e këtyre fllusave në sipërfaqe dhe jashtë shkrirjes, në mënyrë që gazi të mund të hiqet dhe përqendrimi i gazit në shkrirjen zvogëlohet.
Degasimi tejzanor redukton porozitetin e metalit duke arritur kështu një dendësi më të lartë të materialit në produktin përfundimtar të metalit / aliazhit.
Degazimi tejzanor i lidhjeve të aluminit rritë forcën përfundimtare të tërheqjes dhe duktilitetin e materialit. Sistemet me ultratinguj të fuqisë industriale llogariten si më të mirët në mesin e metodave të tjera të gazit të gaztë në lidhje me efektivitetin dhe kohën e përpunimit. Për më tepër, procesi i mbushjes së mykëve është përmirësuar për shkak të viskozitetit të ulët të shkrirjes.

Përpunim tejzanor i aliazh Ti (Kliko për ta zmadhuar!)

Vetitë kompresive të Ti44Al6Nb1Cr2V në kohë të ndryshme të sonifikimit.

UIP1000hd është një pajisje e fuqishme ultrasonike, e cila përdoret për inxhinierinë e materialeve, strukturimin e nanos dhe modifikimin e grimcave. (Kliko per te zmadhuar!)

Dr. D. Andreeva demonstron procedurën e strukturimit tejzanor
duke përdorur UIP1000hd ultrasonicator (20 kHz, 1000W). Foto nga Ch. WISSLER

Kërkesë informacioni





Efekti i dridhjes tejzanor

Efekti Sonocapillary gjatë Filtrimit

Efekti capillary tejzanor (UCE) në metale të lëngshme është efekti drejtues për të hequr inkluzionet e oksidit gjatë filtrimit ultrasonically të shkrirjes. (Eskin et al., 2014: 120ff.)
Filtrimi përdoret për të hequr papastërtitë jo metalike nga shkrirja. Gjatë filtrimit, shkrihet kalon rrjetë të ndryshme (p.sh. fibra qelqi) për të ndarë përfshirjet e padëshiruara. Sa më i vogël të jetë madhësia e rrjetë, aq më mirë rezultati i filtrimit.
Nën kushte të zakonshme, shkrihet nuk mund të kalojë një filtër me dy shtresa me një madhësi shumë të ngushtë të poreve prej 0,4-0,4 mm. Megjithatë, nën filtrimin ultrasonically-assisted shkrihet është mundësuar të kalojë poret rrjetë për shkak të efektit sonocapillary. Në këtë rast, kapilarët e filtrit mbajnë edhe papastërti jo metale të 1-10μm. Për shkak të pastërtisë së lartë të aliazhit, formimi i poreve të hidrogjenit në okside është shmangur, kështu që forca e lodhjes së aliazhit rritet.
Eskin et al. (2014: 120ff.) Ka treguar se filtrimi tejzanor bën të mundur pastrimin e lidhjeve të aluminit AA2024, AA7055 dhe AA7075 duke përdorur filtra me fibra xhami me shumë shtresa me deri në 9 shtresa me 0.6×06 mm rrjetë rrjetë. Kur procesi i filtrimit tejzanor është i kombinuar me shtimin e inoculants, një përmirësim të njëkohshëm kokërr është arritur.

Përforcim tejzanor

Ultrasonication është provuar të jetë shumë efektive në shpërndarjen e grimcave nano uniformisht në slurries. Prandaj, dispersers tejzanor janë pajisjet më të zakonshme për të prodhuar composites nano-përforcuar.
Nano grimca (p.sh. Al2O3/ SiC, CNTs) përdoren si material përforcues. Nano grimcat shtohen në aliazh të shkrirë dhe shpërndahen ultrasonically. Cavitation akustike dhe streaming përmirëson deagglomeration dhe wettability e grimcave, duke rezultuar në një forcë të përmirësuar elastik, forca japin, dhe elongation.

Pajisja tejzanor UIP2000hdT (2kW) me Cascatrode

Kërkesë informacioni





Pajisje tejzanor për aplikime të rënda

Zbatimi i ultrazërit të energjisë në metalurgji kërkon sisteme të forta dhe të besueshme ultrasonike, të cilat mund të instalohen në mjedise kërkuese. Hielscher Ultrasonics furnizon pajisje industriale tejzanor për instalime në aplikime të rënda dhe mjedise të përafërta. Të gjithë ultrasonicators tona janë ndërtuar për 24/7 operacion. Sistemet Hielscher me ultratinguj me fuqi të lartë janë çiftëzohet me qëndrueshmëri, besueshmëri dhe kontrollueshmëri të saktë.
Proceset e kërkuar – të tilla si rafinimi i shkrirjes së metaleve – kërkojnë aftësinë e sonication intensive. Hielscher Ultrasonics’ procesorë industrial tejzanor japin amplitudë shumë të lartë. Amplituda deri në 200μm lehtë mund të kryhet në mënyrë të vazhdueshme në operimin 24/7. Për amplitudë edhe më të larta, janë të disponueshme sonotrodat ultrasonikë të përshtatur.
Për sonication e temperaturat shumë të larta të lëngshme dhe shkrihet, Hielscher ofron sonotrodes të ndryshme dhe pajisje të personalizuara për të siguruar rezultate optimale të përpunimit.
Tabela më poshtë ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonicators tonë:

Vëllimi i Serisë Shkalla e rrjedhjes Devices rekomanduara
10 deri në 2000 ml 20 deri 400mL / min UP200Ht, UP400St
0.1 deri në 20L 0.2 deri në 4L / min UIP2000hdT
10 deri në 100L 2 deri në 10L / min UIP4000
na 10 deri në 100L / min UIP16000
na më e madhe grup i UIP16000

Na kontaktoni! / Pyet Na!

Pyesni për më shumë informacion

Ju lutemi përdorni formularin e mëposhtëm, nëse dëshironi të kërkoni informacione shtesë rreth homogjenizimit tejzanor. Ne do të jemi të lumtur t'ju ofrojmë një sistem tejzanor që plotëson kërkesat tuaja.









Ju lutem vini re tonë Politika e privatësisë.


Letërsi / Referencat

  • Eskin, Georgy I; Eskin, Dmitry G. (2014): Trajtimi tejzanor i shkrirjes së lidhjeve të lehta. CRC Press, Teknologji & Inxhinieri 2014.
  • Jia, S .; Xuan, Y .; Nastac, L .; Allison, PG; Rushing, TW: (2016): Mikrostruktura, vetitë mekanike dhe sjellja e thyerjes së 6061 aktrime të alokuara me bazë alumini të nanokompozituara të fabrikuara me përpunim tejzanor. Gazeta Ndërkombëtare e Kërkimeve të Cast Metals, Vol. 29, Iss. 5: TMS 2015 Takimi Vjetor dhe Ekspozita 2016. 286-289.
  • Ruirun, C. et al. (2017): Efektet e vibrimit tejzanor në mikrostrukturën dhe vetitë mekanike të lidhjes së lartë TiAl. Sci. Rep 7, 2017.
  • Skorb, EV; Andreeva, DV (2013): Bio-inspiruar me ultratinguj të ndihmuar ndërtimin e sponges sintetike. J. Mater. Chem. A, 2013,1. 7547-7557.
  • Tzanakis, I .; Xu, WW; Eskin, DG; Lee, PD; Kotsovinos, N. (2015): Vëzhgimi në vend dhe analiza e efektit kapilar të tejzanor në alumin të shkrirë. Sonochemistry tejzanor 27, 2015. 72-80.
  • Wu, WW :; Tzanakis, I; Srirangam, P .; Mirihanage, WU; Eskin, DG; Bodey, AJ; Lee, PD (2015): Sintrokroni Quantifikimi i Kavitacionit me Ultratinguj dhe Dinamika e Flluskës në Melts Al-10Cu.


Fakte të vlefshme

Energjia ultratinguj dhe cavitation

Kur valët tejzanor me intensitet të lartë janë bashkuar në lëngje ose slurri, fenomeni i cavitation ndodh.
Fuqia e lartë, ultratinguj me frekuencë të ulët shkakton formimin e flluskave të kavitacionit në lëngje dhe slurri në mënyrë të kontrolluar. Valët intensive me ultratinguj gjenerojnë cikle të alternuara të presionit të ulët / presion të lartë në lëng. Këto ndryshime të shpejta të presionit gjenerojnë boshllëqe, të ashtuquajtura flluska cavitation. Flluskat e kavitacionit të nxitur ultrasonically mund të konsiderohen si microreactors kimike duke siguruar temperatura të larta dhe presione në shkallë mikroskopike, ku ndodhin formimin e llojeve aktive të tilla si radikalet e lira nga molekulat e tretura. Në kontekstin e kimisë materiale, cavitation tejzanor ka potencial unik të katalizatorëve lokalë të temperaturës së lartë (deri në 5000 K) dhe reaksioneve të presionit të lartë (500atm), ndërsa sistemi mbetet makroscopik afër temperaturës së dhomës dhe presionit të ambientit. (Skorb, Andreeva 2013)
Trajtimet me ultratinguj (UST) bazohen kryesisht në efektet cavitational. Për metalurgji, UST është një teknikë shumë e favorshme për të përmirësuar hedhjen e metaleve dhe lidhjeve.