• อัลตราซาวนด์พาวเวอร์ในโลหะหลอมเหลวและโลหะผสมแสดงให้เห็นถึงผลประโยชน์ต่างๆเช่นโครงสร้าง degassing และการกรองที่ดีขึ้น
• Ultrasonication ส่งเสริมการแข็งตัวแบบไม่เดนไดรติกในโลหะเหลวและกึ่งของแข็ง
• sonication มีประโยชน์อย่างมากต่อการปรับแต่งจุลภาคของเมล็ด dendritic และอนุภาค intermetallic หลัก
• นอกจากนี้พลังงานอัลตราซาวนด์สามารถนำมาใช้อย่างเด็ดเดี่ยวที่จะลดความพรุนโลหะหรือการผลิตโครงสร้าง Meso-ที่มีรูพรุน
• สุดท้าย แต่ไม่น้อยพลังงานอัลตราซาวนด์ช่วยเพิ่มคุณภาพของการหล่อ

การแข็งตัวของอัลตราโซนิกของโลหะละลาย

การก่อตัวของโครงสร้างที่ไม่ dendritic ในระหว่างการแข็งตัวของโลหะละลายอิทธิพลคุณสมบัติของวัสดุเช่นความแข็งแรงความเหนียวความเหนียวและ / หรือความแข็ง
เปลี่ยนแปลง ultrasonically นิวเคลียสข้าว: โพรงอากาศอะคูสติกและแรงเฉือนที่รุนแรงจะเพิ่มไซต์นิวเคลียสและจํานวนนิวเคลียสในการละลาย การรักษาอัลตราโซนิกของการละลายส่งผลให้เกิดนิวเคลียสที่แตกต่างกันและการกระจายตัวของเดนไดรต์เพื่อให้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายแสดงการปรับแต่งเมล็ดพืชที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสําคัญ
อัลตราโซนิกโพรงอากาศทำให้แม้เปียกของสิ่งสกปรกที่ไม่ใช่โลหะในละลาย สิ่งสกปรกเหล่านั้นกลายเป็นเว็บไซต์นิวเคลียสซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการแข็งตัว เพราะผู้จุดนิวเคลียสจะไปข้างหน้าด้านหน้าแข็งตัวการเจริญเติบโตของโครงสร้าง dendritic ไม่ได้เกิดขึ้น

โครงสร้างมหภาคของโลหะผสม Ti หลังการรักษาด้วยอัลตราโซนิก อัลตราโซนิกส่งผลให้โครงสร้างเกรนได้รับการขัดเกลาอย่างมีนัยสําคัญ

ผลกระทบอัลตราโซนิกต่อความแข็งของโลหะผสม Vicker: Ultrasonication ช่วยเพิ่มความแข็งของ Vickers ในโลหะ
(การศึกษาและกราฟิก: ©Ruirun et al., 2017)

 
การกระจายตัวของ Dendrite: การละลายของเดนไดรต์มักจะเริ่มต้นที่รากเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในท้องถิ่นและการแยก Sonication สร้างการพาความร้อนที่แข็งแกร่ง (การถ่ายเทความร้อนโดยการเคลื่อนที่ของของเหลว) และคลื่นกระแทกในการละลายเพื่อให้เดนไดรต์กระจัดกระจาย การพาความร้อนสามารถส่งเสริมการกระจายตัวของเดนไดรต์เนื่องจากอุณหภูมิในท้องถิ่นที่รุนแรงรวมถึงการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบและส่งเสริมการแพร่กระจายของตัวละลาย คลื่นกระแทกโพรงอากาศช่วยแตกของรากที่ละลายเหล่านั้น

อัลตราโซนิก Degassing ของโลหะผสม

Degassing เป็นอีกหนึ่งผลกระทบที่สำคัญของ ultrasonics อำนาจบนโลหะของเหลวและกึ่งของแข็งและโลหะผสม โพรงอากาศอะคูสติกสร้างสลับรอบแรงดันต่ำ / แรงดันสูง ในช่วงรอบแรงดันต่ำฟองสูญญากาศขนาดเล็กเกิดขึ้นในของเหลวหรือสารละลาย ฟองอากาศสูญญากาศเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นนิวเคลียสการก่อตัวของไฮโดรเจนและไอฟอง เนื่องจากการก่อตัวของฟองอากาศขนาดใหญ่ไฮโดรเจนก๊าซฟองเพิ่มขึ้น ไหลอะคูสติกและสตรีมมิ่งช่วยลอยตัวของฟองอากาศเหล่านี้ไปยังพื้นผิวและออกจากการละลายเพื่อให้ก๊าซที่สามารถถอดออกและความเข้มข้นของก๊าซในของเหลวจะลดลง
degassing อัลตราโซนิกช่วยลดความพรุนของโลหะจึงบรรลุความหนาแน่นของวัสดุที่สูงขึ้นในผลิตภัณฑ์สุดท้ายโลหะ / โลหะผสม
degasification อัลตราโซนิกของโลหะผสมอลูมิเนียมเพิ่มความต้านทานแรงดึงที่ดีที่สุดและความเหนียวของวัสดุ ระบบไฟฟ้าอุตสาหกรรมอัลตราซาวนด์นับเป็นสิ่งที่ดีที่สุดในหมู่วิธีการ degassing เชิงพาณิชย์อื่น ๆ เกี่ยวกับประสิทธิภาพและการประมวลผลเวลา นอกจากนี้กระบวนการของการบรรจุแม่พิมพ์จะดีขึ้นเนื่องจากความหนืดต่ำละลาย
 

คุณสมบัติการบีบอัดของ Ti44Al6Nb1Cr2V ภายใต้เวลาโซนิคต่างๆ Sonication ช่วยเพิ่มกําลังรับแรงอัดอย่างมีนัยสําคัญ
(การศึกษาและกราฟิก: ©Ruirun et al., 2017)

Sonocapillary ผลกระทบในช่วงการกรอง

ผลเส้นเลือดฝอยอัลตราโซนิกในโลหะเหลวเป็นผลขับเคลื่อนในการกําจัดการรวมออกไซด์ในระหว่างการกรองช่วยอัลตราโซนิกของการละลาย (Eskin et al. 2014: 120ff.)
ใช้การกรองเพื่อเอาสิ่งสกปรกที่ไม่ใช่โลหะจากการละลาย ในช่วงการกรองละลายผ่านตาข่ายต่างๆ (เช่นใยแก้ว) เพื่อแยกการรวมที่ไม่พึงประสงค์ ที่มีขนาดเล็กขนาดตาข่ายที่ดีขึ้นเป็นผลมาจากการกรอง
ภายใต้เงื่อนไขทั่วไปละลายไม่สามารถผ่านตัวกรองสองชั้นที่มีขนาดรูขุมขนแคบมากของ 0,4-0,4mm อย่างไรก็ตามภายใต้การกรอง ultrasonically ช่วยละลายถูกเปิดใช้งานจะผ่านรูขุมขนตาข่ายเนื่องจากผล sonocapillary ในกรณีนี้เส้นเลือดฝอยกรองรักษาสิ่งสกปรกแม้อโลหะของ1-10μm เนื่องจากการเพิ่มความบริสุทธิ์ของโลหะผสม, การก่อตัวของรูขุมขนไฮโดรเจนออกไซด์จะหลีกเลี่ยงเพื่อให้มีความแข็งแรงความเมื่อยล้าของโลหะผสมจะเพิ่มขึ้น
Eskin et al, (2014: การ. 120ff) ได้แสดงให้เห็นว่าการกรองอัลตราโซนิกทำให้มันเป็นไปได้ในการชำระล้างอลูมิเนียมอัลลอย AA2024, AA7055 และ AA7075 ใช้หลายชั้นฟิลเตอร์ใยแก้ว (ที่มีถึง 9 ชั้น) 0.6×0รูขุมขนตาข่าย .6mm เมื่อกระบวนการกรองอัลตราโซนิกจะถูกรวมกับการเพิ่มของจุลินทรีย์ที่การปรับแต่งเม็ดพร้อมกันจะประสบความสำเร็จ

การเสริมแรงด้วยอัลตราโซนิกของโลหะผสม

Ultrasonication ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพสูงในการกระจายอนุภาคนาโนสม่ำเสมอเข้า slurries ดังนั้น dispersers อัลตราโซนิกเป็นอุปกรณ์ที่พบมากที่สุดในการผลิตคอมโพสิตนาโนเสริม
อนุภาคนาโน (เช่นอัล₂O₃/ SiC, CNTs) จะถูกนำมาใช้เป็นวัสดุเสริมแรง อนุภาคนาโนจะถูกเพิ่มเข้าไปในโลหะผสมที่หลอมละลายและแยกย้ายกันไป ultrasonically โพรงอากาศอะคูสติกและสตรีมมิ่งช่วยเพิ่ม deagglomeration และเปียกของอนุภาคส่งผลให้ความต้านทานแรงดึงที่ดีขึ้น, ผลผลิตความแข็งแรงและความยืด

อุปกรณ์อัลตราโซนิกสำหรับการใช้งานหนัก

การประยุกต์ใช้อัลตราซาวนด์พลังงานในโลหะวิทยาต้องใช้ระบบอัลตราโซนิกที่แข็งแกร่งและเชื่อถือได้ซึ่งสามารถติดตั้งในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูง Hielscher Ultrasonics จัดหาอุปกรณ์อัลตราโซนิกเกรดอุตสาหกรรมสําหรับการติดตั้งในการใช้งานหนักและสภาพแวดล้อมที่ขรุขระ เครื่องอัลตราโซนิกทั้งหมดของเราสร้างขึ้นเพื่อการทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน ระบบอัลตราโซนิกพลังงานสูง Hielscher จับคู่กับความทนทานความน่าเชื่อถือและความสามารถในการควบคุมที่แม่นยํา
กระบวนการเรียกร้อง – เช่นการกลั่นละลายโลหะ – ต้องการความสามารถของ sonication ที่รุนแรง โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรม Hielscher Ultrasonics ให้แอมพลิจูดสูงมาก แอมพลิจูดสูงถึง 200μm สามารถทํางานได้อย่างต่อเนื่องในการทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน สําหรับแอมพลิจูดที่สูงขึ้นจะมี sonotrodes อัลตราโซนิกที่กําหนดเอง
สำหรับ sonication ของของเหลวสูงมากและละลายอุณหภูมิ Hielscher มี sonotrodes ต่างๆและอุปกรณ์เสริมที่กำหนดเองเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดในการประมวลผล
ตารางด้านล่างนี้จะช่วยให้คุณมีข้อบ่งชี้ของความจุในการประมวลผลโดยประมาณของ ultrasonicators ของเรา: