Ultraljudsavgasning av aluminiumlegering smälter
Smältor av aluminium och legeringar kan effektivt avgasas med hjälp av högpresterande ultraljud. Kraftfulla ultraljudsvågor främjar sammansmältningen av väte och andra oönskade gaser så att de effektivt kan avlägsnas från metallsmältan. Ultraljudsavgasare finns tillgängliga för applikationen vid mycket höga temperaturer och tung belastning.
Ultraljudsavgasning av smälta aluminiumlegeringar
Generering av kavitation i flytande metaller är en mycket krävande tillämpning och det finns endast ett fåtal tekniker för att producera tillräcklig och tillförlitlig kavitation i metallsmältor. Hastigheten och intensiteten av kavitation är dock en avgörande faktor som formar avgasningsresultaten. Effektiv avgasning kräver tillförlitlig kavitation för att uppnå maximal strukturell förfining av metallsmältan. Intensiv akustisk kavitation genererad av högpresterande ultraljud kan förbättra avgasningen med 30 till 60 %. Samtidigt kan ultraljudsbehandling förbättra kornets förfining av metallsmältor avsevärt.
Fördelar med avgasning av aluminiumlegering med ultraljud
Eftersom avgasning av metallsmältor som aluminiumlegeringar är en krävande uppgift, som i hög grad påverkar kvaliteten på metaller och pressgjutgods, anses avgasning med hjälp av kraftultraljud vara en lovande metod – Speciellt när det gäller dess fördelar.
- Effektivt avlägsnande av gasbubblor: Avgasning med ultraljudssond är en mycket effektiv metod för att avlägsna gasbubblor från metallsmältor. De högfrekventa ultraljudsvågorna får bubblorna att stiga till ytan av smältan och fly, vilket leder till en betydande minskning av gasinnehållet i smältan.
- Förbättrade materialegenskaper: Avlägsnandet av gasbubblor från metallsmältor kan leda till betydande förbättringar av de mekaniska och fysikaliska egenskaperna hos det resulterande materialet. Detta beror på att gasbubblor kan fungera som spänningskoncentratorer, vilket leder till minskad hållfasthet och duktilitet.
- Förbättrad gjutkvalitet: Ultraljudsavgasning kan också förbättra gjutkvaliteten genom att minska porositeten och andra gjutdefekter som är förknippade med gasbubblor.
- Mindre slagg: Ultraljudsavgasning resulterar i mindre slagg. Därför gör ultraljudsavgasarna tillämpningen av metallavgasning mer effektiv.
- Förfining av korn: Ultraljud används dessutom för att förbättra kornstrukturen hos metallsmältor. Därmed förbättras metallkvaliteten ytterligare.
Processparametrar för ultraljudsavgasning: Avgasare av ultraljudssondtyp anses vara en av de mest tillförlitliga utgasningsmetoderna, som har visat sig vara vetenskapligt genomförbara i liten och stor skala. Genereringen av intensiv akustisk kavitation beror på olika faktorer, inklusive ultraljudsprocessparametrar, metallsammansättning, ytspänning, smälttemperatur, viskositet, samt volym och upplösningsnivå av gasinneslutningar i metallsmältan. Ultraljudsprocessparametrar kan ställas in exakt på metallsmältans sammansättning och de påverkande faktorerna så att rätt kavitationsintensitet erhålls. Den exakta justeringen av ultraljudsparametrarna är grundläggande för fördelarna med ultraljudsavgasning av metallsmältor. De främsta fördelarna med ultraljudsavgasning inkluderar höga avgasningshastigheter och den minskade miljöpåverkan av processen. Eftersom ultraljudsavgasning endast resulterar i mycket lite slagg, är ultraljudssmältningsavgasning av metall en grön, miljövänlig teknik.
Avgasning av aluminium och legering smälter med ultraljud
Ultraljudsavgasning är en beprövad metod för att öka densiteten hos aluminiumlegeringar och minska vätehalterna i aluminiumlegeringar. I jämförelse med alternativa avgasningsprocedurer som avgasning med hjälp av ett roterande pumphjul, utmärker sig ultraljudsavgasning genom hastighet och effektivitet. Studier har visat att ett avgasningssystem med ultraljudssond var cirka 3 gånger snabbare än impellerdriven gasborttagning.
Eftersom ultraljudsavgasning inte involverar konventionell metallomrörning, störs inte den skyddande aluminiumoxiden på smältans yta. Att hålla aluminiumoxidskiktet intakt förhindrar att aluminiumoxid införs i aluminiumsmältan så att den bibehåller sin skyddande effekt mot atmosfäriska föroreningar. Ultraljudsavgasning förbättrar kornets förfining och struktur hos aluminiumlegeringar. Detta, utöver det ultraljudsfrämjade avlägsnandet av icke-metalliska gasinneslutningar från det flytande aluminiumet, gör ultraljudsdrivna metallsmältningsbehandlingar till en överlägsen teknik för produktion av högkvalitativa metallgjutgods.

Ultraljudsapparat UIP2000hdT För tunga tillämpningar som avgasning av smälta metaller
Högpresterande ultraljudsapparater för avgasning av metallsmältor
Avgasning av metallsmältor som aluminiumlegeringar kräver högpresterande, högeffektiv ultraljudsutrustning. Ultraljudssonden måste specificeras för användning med höga temperaturer och höga viskositeter. Ultraljudsapparaten måste kunna leverera och bibehålla konstanta amplituder under långa tidsperioder. Hielscher Ultrasonics är specialiserat på utveckling, tillverkning och distribution av ultraljudsutrustning med hög effekt för krävande applikationer som avgasning av metallsmältor vid höga temperaturer och under tung belastning. Hielscher Ultrasonics levererar högpresterande ultraljudsapparater i alla skalor och ultraljudssonder som utvecklats speciellt för behandling av flytande metaller, och är din partner för pålitlig och effektiv metallsmältningsbearbetning.
Design, tillverkning och rådgivning – Kvalitet tillverkad i Tyskland
Hielscher ultraljudsapparater är välkända för sina högsta kvalitets- och designstandarder. Robusthet och enkel drift möjliggör en smidig integration av våra ultraljudsapparater i industriella anläggningar. Tuffa förhållanden och krävande miljöer hanteras enkelt av Hielscher ultraljudsapparater.
Hielscher Ultrasonics är ett ISO-certifierat företag och lägger särskild vikt vid högpresterande ultraljudsapparater med den senaste tekniken och användarvänligheten. Naturligtvis är Hielscher ultraljudsapparater CE-kompatibla och uppfyller kraven i UL, CSA och RoHs.
Tabellen nedan ger dig en indikation på den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater:
Batchvolym | Flöde | Rekommenderade enheter |
---|---|---|
0.5 till 1,5 ml | N.A. | VialTweeter | 1 till 500 ml | 10 till 200 ml/min | UP100H |
10 till 2000 ml | 20 till 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 till 20L | 0.2 till 4L/min | UIP2000hdT |
10 till 100L | 2 till 10L/min | UIP4000hdT |
15 till 150L | 3 till 15 l/min | UIP6000hdT |
N.A. | 10 till 100 L/min | UIP16000 |
N.A. | Större | kluster av UIP16000 |
Kontakta oss! / Fråga oss!
Litteratur / Referenser
- 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 tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer från labb till industriell storlek.