Metal erir Ultrasonik İşleme

• Erimiş metal ve alaşımların Power ultrason yapılanma, gaz giderme, ve geliştirilmiş filtreleme gibi çeşitli yararlı etkiler göstermektedir.
• Ultrasonik sıvı ve yarı-katı metal olmayan dendritik katılaşma teşvik eder.
• Sonication dendritik tahıl ve primer intermetalik partiküllerin mikro ayrıntılandırmayı önemli faydaları vardır.
• Bundan başka, ultra-ses, metal gözenekliliğini azaltmak veya mezo-gözenekli yapıların üretilmesi için kasıtlı kullanılabilir.
• Son olarak, güç ultrason döküm kalitesini artırır.

Ultrasonik Katılaşma

metal katılaşması sırasında olmayan dendritik yapıların oluşumu, mukavemet, süneklik, tokluk ve / veya sertlik gibi etkileri malzeme özelliklerine erir.
Ultrasonik tane çekirdeklenme değiştirilmiş: Akustik kavitasyon ve yoğun kesme kuvvetleri eriyiği içinde çekirdeklerin çekirdeklenme siteleri ve sayısını artırmak. Nihai ürün, bir önemli ölçüde higer dane geliştirilmesini göstermektedir ki eriyiklerinin ultrasonik muamele (UST), heterojen çekirdekleşme ve dendritlerin parçalanması ile sonuçlanır.
Ultrasonik kavitasyon eriyik metalik olmayan yabancı maddelerin da ıslanmasını neden olur. Bu yabancı maddeler katılaşma başlangıç ​​noktası çekirdeklenme, çevrilir. Bu çekirdeklenme puan önünde katılaşma cephesi olduğundan, dendritik yapıların büyüme oluşmaz.

ultrasonik muameleden sonra, Ti alaşımından Makroyapı (Ruirun ve ark. 2017)

Dendrit parçalanma: Dentritlerin erime nedeniyle genellikle lokal sıcaklık artışı ve ayrımcılık için kökünde başlar. UST dendritler parçalanmış o kadar güçlü konveksiyon eriyik içinde ve şok dalgalarının (kütle bir sıvı hareketi ile ısı transferini) oluşturur. Konveksiyon nedeniyle aşırı lokal sıcaklık hem de bir bileşim varyasyonlara dendrit parçalanma teşvik etmek ve çözünen maddenin difüzyonunu ilerletecek şekilde olabilir. Kavitasyon şok dalgası, bu erime köklerin kopmasına yardımcı olur.

Metalik Alaşımların Ultrasonik Gaz Giderme

Gaz giderme Sıvı ve yarı-katı metaller ve alaşımlar üzerinde güç ultrasonik bir başka önemli etkisidir. Akustik kavitasyon düşük basınçlı / yüksek basınç döngülerde oluşturur. Düşük basınç çevrimleri sırasında, küçük bir vakum kabarcıkları sıvı ya da harç olarak ortaya çıkar. Bu vakum kabarcıkları, hidrojen ve buhar kabarcıkları için çekirdek görevi görürler. Daha büyük hidrojen kabarcıklarının oluşumuna nedeniyle, gaz kabarcıklarının yükselerek. Gaz çıkarılabilir ve eriyik gaz konsantrasyonu azalır, böylece akustik akışı ve akış, bir yüzeye geçen ve eriyik üzerinden bu kabarcıkların yüzen yardımcı olur.
Ultrasonik gaz böylece nihai metal / metal ürün içinde daha yüksek bir malzeme yoğunluğu elde metal gözenekliliğini azaltır.
alüminyum alaşımları ultrasonik gaz giderme malzemenin nihai çekme mukavemeti ve süneklik yükseltmek. Endüstriyel güç ultrason sistemleri etkinlik ve işlem süresi ile ilgili diğer ticari gaz giderme yöntemleri arasında en iyi olarak saymak. Ayrıca, kalıp doldurma işlemi, eriyiğin daha düşük viskoziteye bağlı olarak geliştirilir.

Çeşitli Sonication zamanlarda altında Ti44Al6Nb1Cr2V Basma özellikleri.

Filtrasyon sırasında Sonocapillary Etkisi

Sıvı metal ultrasonik kılcal etkisi (UCE) eriyiklerin ultrasonik destekli filtrasyon boyunca oksit kalıntılarının giderilmesi tahrik etkisidir. (Eskin ve arkadaşları 2014:. 120ff).
Filtrasyon eriyikten metalik olmayan safsızlıkları uzaklaştırmak için kullanılır. Filtreleme sırasında, eriyik istenmeyen içeriklerin ayırmak için çeşitli kafes (örneğin, cam elyafı) geçer. ağ boyutu daha küçük, daha iyi filtreleme sonucudur.
genel koşulları altında, erimiş kitle 0,4-0,4mm çok dar bir gözenek büyüklüğüne sahip bir iki tabakalı bir filtre geçemez. Ancak, ultrasonik destekli filtrasyon altında eriyik nedeniyle sonocapillary etkisine örgü gözenekleri geçmek etkindir. Bu durumda, filtre kapilerler 1-10 um, hatta metal olmayan yabancı maddeleri muhafaza eder. alaşımın yorgunluğu direnci artar ve bunun sonucunda alaşımın gelişmiş saflık, oksitler hidrojen gözeneklerin oluşumu önlenmektedir.
Eskin ve diğ. (2014:. 120ff) ultrasonik filtrasyon, AA7055 ve AA7075 çok katmanlı cam elyafı filtreler kullanılarak mümkün alaşımlar AA2024 saflaştırmak için yapar göstermiştir 0.6 ile (en fazla 9 katmanları ile)×0.6mm gözenekleri örgü. Ultrasonik filtrasyon işlemi aşıların yanı sıra ile kombine edildiğinde, bir eş zamanlı tanecik ıslahı elde edilir.

Ultrasonik Takviye

Ultrasonikasyon eşit şerbet oluşturmak üzere nano-partiküller dağıtıcı üzerinde son derece etkili olduğu kanıtlanmıştır. Bu nedenle, ultrasonik dağıtıcılar nano-takviyeli kompozit malzemelerin üretilmesi için en yaygın ekipmanlardır.
Nano partiküller (örneğin, AI₂O₃/ SiC CNT) takviye malzemesi olarak kullanılır. Nano parçacıklar erimiş alaşımın ilave edildi ve ultrasonik dağılmıştır. Akustik kavitasyon ve akış mukavemeti ve uzama, verim geliştirilmiş bir gerilme mukavemeti elde parçacıkların dağılmasının ve ıslanabilirliği arttırır.

Ağır Hizmet Uygulamaları için Ultrasonik Ekipmanları

metalürji güç ultrason uygulama ortamlarında monte edilebilir, sağlam, güvenilir ultrasonik sistemler, gerektirir. Hielscher ultrason ağır hizmet uygulamaları ve kaba ortamlarda yüklemeler için endüstriyel sınıf ultrasonik donatım malzemeleri. Tüm ultrasonicators 24/7 çalışma için inşa edilir. Hielscher en yüksek güç ultrasonik sistemler sağlamlığı, güvenilirliği ve hassas kontrol edilebilirlik ile eşleştirilmiş.
zorlu süreçler – Bu tür metal eriyiklerin rafine etme gibi – Yoğun Sonication yeteneği gerektirir. Hielscher ultrason’ endüstriyel ultrasonik işlemci çok yüksek genlikleri sağlar. 200um kadar genlikleri kolayca sürekli 24/7 operasyonda çalıştırılabilir. daha da yüksek genliklerinin için özelleştirilmiş ultrasonik sonotrodlar mevcuttur.
sıcaklıklar çok yüksek sıvı sonication için ve erimeye, Hielscher optimum işleme sonuçları sağlamak için çeşitli sonotrodun ve özelleştirilmiş Accessoires sunmaktadır.
Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir: