เทคโนโลยีอัลตราซาวนด์ Hielscher

อัลตราโซนิกการประมวลผลของการละลายโลหะ

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

 

อัลตราโซนิกแข็งตัว

การก่อตัวของโครงสร้างที่ไม่ dendritic ในระหว่างการแข็งตัวของโลหะละลายอิทธิพลคุณสมบัติของวัสดุเช่นความแข็งแรงความเหนียวความเหนียวและ / หรือความแข็ง
เปลี่ยนแปลง ultrasonically นิวเคลียสข้าว: โพรงอากาศอะคูสติกและแรงเฉือนเข้มข้นเพิ่ม nucleation ไซต์และจำนวนของนิวเคลียสในละลาย การรักษาอัลตราโซนิก (UST) ละลายส่งผลให้มีนิวเคลียสที่แตกต่างกันและการกระจายตัวของ dendrites เพื่อให้ผลิตภัณฑ์สุดท้ายที่แสดงให้เห็นถึงการปรับแต่งอย่างมีนัยสำคัญข้าวสูงขึ้น
อัลตราโซนิกโพรงอากาศทำให้แม้เปียกของสิ่งสกปรกที่ไม่ใช่โลหะในละลาย สิ่งสกปรกเหล่านั้นกลายเป็นเว็บไซต์นิวเคลียสซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการแข็งตัว เพราะผู้จุดนิวเคลียสจะไปข้างหน้าด้านหน้าแข็งตัวการเจริญเติบโตของโครงสร้าง dendritic ไม่ได้เกิดขึ้น

การประมวลผลอัลตราโซนิกละลายโลหะปรับปรุงโครงสร้างของเมล็ดข้าว

มหภาคของ Ti โลหะผสมหลังการรักษาอัลตราโซนิก (Ruirun et al. 2017)

การกระจายตัวของ Dendrite: การละลายของ dendrites มักจะเริ่มต้นที่รากเนื่องจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในท้องถิ่นและการแยกจากกัน อุสต์สร้างการหมุนเวียนที่แข็งแกร่ง (การถ่ายเทความร้อนโดยการเคลื่อนไหวมวลชนของของเหลว) และคลื่นช็อกในละลายเพื่อให้ dendrites ที่มีการแยกส่วน พาสามารถส่งเสริมการกระจายตัวของประสาทเนื่องจากอุณหภูมิในท้องถิ่นมากเช่นเดียวกับรูปแบบองค์ประกอบและส่งเสริมการแพร่กระจายของตัวถูกละลาย คลื่นช็อก cavitation ช่วยแตกแยกของรากละลายเหล่านั้น

อัลตราโซนิก Degassing ของโลหะผสม

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

การปรับแต่งอัลตราโซนิกของ Ti อัลลอย (คลิกเพื่อดูภาพขยาย)

คุณสมบัติอัดของ Ti44Al6Nb1Cr2V ภายใต้ครั้ง sonication ต่างๆ

UIP1000hd เป็นอุปกรณ์อัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพซึ่งจะใช้สำหรับวิศวกรรมวัสดุนาโนและการปรับเปลี่ยนโครงสร้างของอนุภาค (คลิกเพื่อดูภาพขยาย)

ดร. D. Andreeva แสดงให้เห็นถึงขั้นตอนของการจัดโครงสร้างอัลตราโซนิก
โดยใช้ UIP1000hd ultrasonicator (20 เฮิร์ทซ์, 1000W) รูปภาพโดย Ch Wißler

ขอข้อมูล





ผลของการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิก

Sonocapillary ผลกระทบในช่วงการกรอง

ผลของเส้นเลือดฝอยอัลตราโซนิก (UCE) ในโลหะเหลวเป็นผลการขับรถในการลบรวมออกไซด์ในช่วงการกรอง ultrasonically ช่วยละลาย (Eskin et al, 2014: การ. 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

อัลตราโซนิกเสริมความแข็งแรง

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

อุปกรณ์อัลตราโซนิก UIP2000hdT (2kW) กับ Cascatrode

ขอข้อมูล





อุปกรณ์อัลตราโซนิกสำหรับการใช้งานหนัก

การประยุกต์ใช้อัลตราซาวนด์อำนาจในโลหะที่ต้องมีประสิทธิภาพระบบอัลตราโซนิกที่เชื่อถือได้ซึ่งสามารถติดตั้งได้ในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการ Hielscher Ultrasonics วัสดุอุปกรณ์อัลตราโซนิกเกรดอุตสาหกรรมสำหรับการติดตั้งในการใช้งานหนักและสภาพแวดล้อมที่หยาบกร้าน ultrasonicators ของเราทั้งหมดถูกสร้างขึ้นสำหรับการดำเนินงาน 24/7 Hielscher ระบบอัลตราโซนิกพลังงานสูงจะจับคู่กับความทนทาน, ความน่าเชื่อถือและการควบคุมที่แม่นยำ
กระบวนการเรียกร้อง – เช่นการกลั่นละลายโลหะ – จำเป็นต้องมีความสามารถในการ sonication รุนแรง Hielscher Ultrasonics’ โปรเซสเซอร์ล้ำอุตสาหกรรมส่งมอบช่วงกว้างของคลื่นที่สูงมาก amplitudes ถึง200μmสามารถทำงานได้อย่างง่ายดายอย่างต่อเนื่องในการดำเนินงาน 24/7 สำหรับช่วงกว้างของคลื่นที่สูงยิ่งขึ้น sonotrodes อัลตราโซนิกที่กำหนดเองที่มีอยู่
สำหรับ sonication ของของเหลวสูงมากและละลายอุณหภูมิ Hielscher มี sonotrodes ต่างๆและอุปกรณ์เสริมที่กำหนดเองเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดในการประมวลผล
ตารางด้านล่างนี้จะช่วยให้คุณมีข้อบ่งชี้ของความจุในการประมวลผลโดยประมาณของ ultrasonicators ของเรา:

ปริมาณชุด อัตราการไหล อุปกรณ์ที่แนะนำ
10 ถึง 2000ml 20 ถึง 400ml / นาที Uf200 ःที, UP400St
00.1 เพื่อ 20L 00.2 เพื่อ 4L / นาที UIP2000hdT
10 100L 2 ถึง 10L / นาที UIP4000
N.A. 10 100L / นาที UIP16000
N.A. ที่มีขนาดใหญ่ กลุ่มของ UIP16000

ติดต่อเรา! / ถามเรา!

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม

โปรดใช้แบบฟอร์มด้านล่างหากคุณต้องการขอข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันของอัลตราโซนิก เรายินดีที่จะเสนอระบบอัลตราโซนิกให้ตรงกับความต้องการของคุณ










วรรณคดี / อ้างอิง

  • Eskin, Georgy ฉัน .; Eskin มิทรีจี (2014): อัลตราโซนิกการรักษาของแสงแม็กซ์ละลาย ซีอาร์ซีกดเทคโนโลยี & วิศวกรรม 2014
  • เจี่ย, S .; Xuan, Y .; Nastac, L .; แอลลิสัน P.G .; วิ่ง T.W: (2016): จุลภาคสมบัติทางกลและพฤติกรรมการแตกหักของ 6061 อลูมิเนียมที่ใช้หล่อนาโนคอมโพสิตประดิษฐ์โดยการประมวลผลอัลตราโซนิก วารสารนานาชาติ Cast โลหะการวิจัยฉบับ 29 นางสาว 5: TMS ประชุมและแสดงนิทรรศการประจำปี 2015 ปี 2016 286-289
  • Ruirun ซี, et al (2017): ผลกระทบจากการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกจุลภาคและสมบัติเชิงกลของ TIAL ผสมสูง วิทย์ Rep. 7 2017
  • Skorb, E.V .; Andreeva, D.V. (2013): Bio-แรงบันดาลใจอัลตราซาวนด์ช่วยการก่อสร้างของฟองน้ำสังเคราะห์ เจ Mater Chem A, 2013,1 7547-7557
  • Tzanakis ผม .; เสี่ยว W.W .; Eskin, D.G .; ลี P.D .; Kotsovinos, N. (2015): ในการสังเกตแหล่งกำเนิดและการวิเคราะห์ผลกระทบของเส้นเลือดฝอยอัลตราโซนิกในอลูมิเนียมที่หลอมละลาย อัลตราโซนิก Sonochemistry 27, 2015 72-80
  • วู W.W :; Tzanakis ผม .; Srirangam, P .; Mirihanage, W.U .; Eskin, D.G .; Bodey, A.J .; ลี P.D. (2015): ซินโครปริมาณ Ultrasound Cavitation และ Dynamics ฟองในอัล 10Cu ละลาย


ข้อเท็จจริงที่รู้

พลังงานอัลตราซาวด์และ Cavitation

เมื่อสูงคลื่นอัลตราโซนิกที่รุนแรงเป็นคู่ลงในของเหลวหรือ slurries ปรากฏการณ์ของ โพรงอากาศ เกิดขึ้น
พลังงานสูง, อัลตราซาวนด์ความถี่ต่ำทำให้เกิดการก่อตัวของฟองอากาศในของเหลวและเหลวข้นในทางที่ควบคุม คลื่นอัลตราซาวนด์ที่รุนแรงสร้างความดันต่ำ/รอบแรงดันสูงในของเหลว การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วเหล่านี้ของความดันสร้างช่องว่างที่เรียกว่าฟองอากาศ ฟองอากาศที่เกิดขึ้น Ultrasonically สามารถถือเป็นเครื่องปฏิกรณ์สารเคมีที่ให้อุณหภูมิสูงและความดันในขนาดกล้องจุลทรรศน์ที่การก่อตัวของสายพันธุ์ที่ใช้งานเช่นอนุมูลอิสระจากโมเลกุลที่ละลายน้ำ ในบริบทของเคมีวัสดุ, cavitation ล้ำเสียงมีศักยภาพที่ไม่ซ้ำกันของตัวเร่งปฏิกิริยาท้องถิ่นอุณหภูมิสูง (ถึง๕๐๐๐ K) และความดันสูง (500atm) ปฏิกิริยาในขณะที่ระบบยังคงเป็น macroscopically ใกล้อุณหภูมิห้องและโดยรอบ แรง ดัน (cf. Skorb, Andreeva ๒๐๑๓)
การรักษาด้วยอัลตราโซนิก (UST) ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับผลกระทบ cavitational สำหรับโลหะ, UST เป็นเทคนิคที่เป็นประโยชน์อย่างมากในการปรับปรุงการหล่อโลหะและโลหะผสม.