Gravitatsiyaviy quyma – Sonication orqali optimallashtirilgan qattiqlashuv
Ultratovush gravitatsiyaviy quyma metallarning mikro tuzilishini optimallashtirish uchun kengaytiriladigan, energiya tejaydigan yo'lni taklif qiladi. – quyma iqtisodiyoti va yuqori unumdorlik talablari o'rtasidagi tafovutni bartaraf etish. Gravitatsiyaviy to'qimalarni quyishda qattiqlashuvni nazorat qilish yuqori samarali metall komponentlarga erishish uchun muhim ahamiyatga ega. Qattiqlashuv jarayonida eritilgan metallarning sonikatsiyasi kuchli, kimyoviy bo'lmagan tozalash usulini taqdim etadi, bu mikrostruktura darajasida quyma sifatini oshiradi. Ultratovush yordamida qattiqlashuv heterojen yadrolanishni ta'minlaydi, dendritik tuzilmalarni buzadi va eritmada harorat va erigan moddalarning taqsimlanishini bir hil holga keltiradi.
Metall eritmalarining ultratovushli qattiqlashishi
Qattiqlashuv jarayonida eritilgan metallarni ultratovush bilan qayta ishlash mikrostruktura darajasida quyma sifatini yaxshilaydigan kuchli, kimyoviy bo'lmagan tozalash usulini taqdim etadi. Eritmaga yuqori intensiv ultratovushli tebranishlarni kiritish orqali akustik kavitatsiya va oqim paydo bo'ladi. Bu hodisalar heterojen yadrolanishga yordam beradi, dendritik tuzilmalarni buzadi va eritmada harorat va erigan moddalarning taqsimlanishini bir hil holga keltiradi.
Natijada, ultratovush yordamida qattiqlashuv sezilarli darajada nozik va bir xil don tuzilishiga olib keladi, segregatsiyani kamaytiradi va mustahkamlik, egiluvchanlik va charchoqqa chidamlilik kabi mexanik xususiyatlarni yaxshilaydi. Ayniqsa, oziqlantiruvchi zonalar kech qotib qolishga va u bilan bog'liq nuqsonlarga moyil bo'lgan gravitatsiyaviy quymada, ultratovushni maqsadli qo'llash mahalliy darajada qotib qolish kinetikasini kuchaytirishi va tarkibiy jihatdan ustun tarkibiy qismlarni berishi mumkin.
Metallurgiya muammolari va ultratovushli qattiqlashuv yechim sifatida
Riedel va boshqalar tomonidan so'nggi tadqiqotlar. (2019) alyuminiy quyishning qattiqlashuv bosqichida ultratovushni integratsiyalash don strukturasini sezilarli darajada yaxshilashini va mahalliy mexanik xususiyatlarni yaxshilashini ko'rsatdi. Eritilgan metallga botirish uchun maxsus ishlab chiqilgan Hielscher ultratovushli zondlari bilan ultratovushli qotib qolish yaxshilangan quyma uchun mustahkam yechimdir.
Alyuminiy qotishmalarini gravitatsiyaviy quyish – ayniqsa AlSi7Mg0.3 (A356) – avtomobilsozlik va aerokosmik sohalarda keng qo'llaniladi. Shu bilan birga, oziqlantiruvchilar yaqinidagi joylar ko'pincha oxirgi marta qattiqlashadi, natijada sovutish tezligi sekinroq bo'lganligi sababli qo'pol mikro tuzilmalar paydo bo'ladi. Bu ushbu zonalarda mexanik xususiyatlarning yomonlashishiga olib keladi, bu esa komponentlarning umumiy yaxlitligini pasaytiradi va quyida ishlov berishni murakkablashtiradi.
Buni engillashtiradigan an'anaviy usullar – kimyoviy donni qayta ishlash mashinalari (masalan, Al-Ti-B asosiy qotishmalari), yaxshilangan sovutish va qolip dizaynini optimallashtirish – cheklovlarga ega. Ular ko'pincha quyma davomida bir xil mikro tuzilishga erisha olmaydi va aralashmalarni kiritishi yoki yuqori energiya sarfini talab qilishi mumkin.
Eritilgan alyuminiyning ultratovush yordamida qattiqlashishi asta-sekin yaxshilanishiga va mexanik xususiyatlarning bir hil taqsimlanishiga va valentlik kuchining umumiy o'sishiga olib keladi.
Ultrasonik qattiqlashuv
- Oziqlantiruvchi qo'shni zonalarda dendritik qo'l oralig'ini (DAS) 30% gacha qisqartirish.
- Qattiqlik va kuchlanish kuchini sezilarli darajada oshirish, ayniqsa, ilgari zaif hududlarda.
- Mexanik xususiyatlarning yaxshilangan izotropiyasi, unumdorlikni yo'qotmasdan ingichka devor dizaynini yaratishga imkon beradi.
Quyma quyish uchun yuqori samarali ultratovushli problar
Hielscher maxsus ishlab chiqilgan seramika sonotrodlar bilan jihozlangan yuqori samarali ultratovushli protsessorlarni taklif etadi. Maxsus ishlab chiqilgan ultratovushli keramik problar yuqori haroratda doimiy sonikatsiya uchun javob beradi va sovutilgan uzatma transduserni termal shikastlanishdan himoya qiladi.
Bu sonotrodlar:
- 700 ° C dan yuqori termal barqaror
- Kavitatsiyaga chidamli, eroziya va ifloslanishni kamaytiradi
- Quyma qoliplarida oziqlantiruvchi yoki yadro integratsiyasi uchun moslashtirilgan
Ularning ixcham dizayni mavjud quyma qurilmalarni qayta jihozlash imkonini beradi, bu jarayonni boshqarishning yangi darajasiga eshikni ochadi va alyuminiy quyishda takrorlanadi.
Hielscher sanoat toifali uskunalari bilan ultratovushli qattiqlashuvni davolash ushbu usulni quyidagi uchun kuchli vosita sifatida joylashtiradi:
- Quyma nuqsonlarini kamaytirish
- Mexanik ishonchlilikni oshirish
- Qayta ishlashdan keyingi xarajatlarni kamaytirish
Quyidagi jadvalda gravitatsiyaviy quyish uchun mos keladigan ultratovushli protsessorlarimiz ro'yxati keltirilgan:
| Sonikator modeli | Quvvat reytingi | Ultratovush chastotasi |
|---|---|---|
| UIP1000hdT | 10000 vatt | 20 kilogerts |
| UIP1500hdT | 1500 vatt | 20 kilogerts |
| UIP2000hdT | 2000 vatt | 20 kilogerts |
| UIP4000hdT | 4000 vatt | 20 kilogerts |
Dizayn, ishlab chiqarish va konsalting – Germaniyada ishlab chiqarilgan sifat
Hielscher ultrasonikatorlari eng yuqori sifat va dizayn standartlari bilan mashhur. Mustahkamlik va qulay foydalanish ultratovush qurilmalarimizni sanoat ob'ektlariga silliq integratsiya qilish imkonini beradi. Qo'pol sharoitlar va talabchan muhit Hielscher ultrasonikatorlari tomonidan osonlik bilan hal qilinadi.
Hielscher Ultrasonics ISO sertifikatiga ega kompaniya bo'lib, eng zamonaviy texnologiya va foydalanuvchilarga qulaylik bilan ajralib turadigan yuqori samarali ultratovush apparatlariga alohida e'tibor beradi. Albatta, Hielscher ultrasonikatorlari Idoralar talablariga javob beradi va UL, CSA va RoHs talablariga javob beradi.
Ultrasonik sozlash: Sonicator UIP1000hdT metall eritmalarining qattiqlashishini yaxshilash uchun
o'rganish va tasvir: © Riedel va boshqalar. 2019
Adabiyot / Adabiyotlar
- E. Riedel, I. Horn, N. Stein, H. Stein, R. Bähr, S. Scharf (2019): Ultrasonic treatment: a clean technology that supports sustainability in casting processes. Procedia CIRP, Volume 80, 2019. 101-107.
- E. Riedel, P. Köhler, M. Ahmed, B. Hellmann, I. Horn, S. Scharf (2021): Industrial suitable and digitally recordable application of ultrasound for the enviromentally friendly degassing of aluminium melts before tilt casting. Procedia CIRP, Volume 98, 2021. 589-594.
- Riedel, Eric (2020): Numerisch gestützte Untersuchung einer erstarrungsbegleitenden Ultraschallbehandlung der Legierung AlSi7Mg0,3. PhDThesis Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Maschinenbau 2020.
- Ruirun, C. et al. (2017): Effects of ultrasonic vibration on the microstructure and mechanical properties of high alloying TiAl. Sci. Rep. 7, 2017.
tez-tez so'raladigan savollar
Die Casting nima?
Qolib quyish - bu metallni shakllantirish jarayoni bo'lib, unda eritilgan metall odatda tortishish yoki yuqori bosim ostida po'latdan yasalgan qolipga (qolipga) quyiladi. Gravitatsion qoliplarni quyishda eritma faqat tortishish kuchi bilan qolip bo'shlig'iga oqadi. Ushbu jarayon yuqori o'lchamli aniqlik, yaxshi sirt qoplamasi va izchil mexanik xususiyatlarga ega tarmoq shakliga yaqin qismlarni ishlab chiqarish imkonini beradi. – ayniqsa alyuminiy kabi rangli qotishmalar uchun.
Alyuminiy eritmasi nima uchun ishlatiladi?
Alyuminiy eritmasi suyuq holatda alyuminiy qotishmasini anglatadi, odatda qotishmalar uchun ~ 660 °C (sof alyuminiy) yoki undan yuqori haroratlarda. Quyma jarayonida alyuminiy eritmalari past zichlik, korroziyaga chidamlilik, issiqlik o'tkazuvchanligi va mexanik kuchning qulay kombinatsiyasini talab qiladigan komponentlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Umumiy ilovalarga avtomobil qismlari (masalan, dvigatel bloklari, g'ildiraklar), aerokosmik konstruktsiyalar va mashinalar va iste'mol tovarlaridagi konstruktiv komponentlar kiradi.
Dendritlar nima?
Dendritlar daraxtga o'xshash kristalli tuzilmalar bo'lib, ular metall qotishmalarining qattiqlashishi paytida hosil bo'ladi. Ular dastlabki yadrolanish joylaridan kelib chiqadi va afzal kristallografik yo'nalishlarda eritmaga aylanadi. Dendritik morfologiyaga termal gradient va qotib qolish tezligi ta'sir qiladi. Dag'al dendritik tuzilmalar odatda zaif mexanik xususiyatlar bilan bog'liq va shuning uchun yuqori samarali quymalarda istalmagan. Ultrasonik davolash kabi donni tozalash usullari haddan tashqari dendritik o'sishni bostirishga qaratilgan.
Qattiqlashuv nimani anglatadi?
Qattiqlashuv - bu suyuq metallning suyuqlanish haroratidan pastroq sovishi natijasida qattiq holatga o'tadigan fazaviy o'tish. Bu jarayon davomida atomlar kristall panjaraga o'tib, donalar hosil qiladi. Qattiqlashuvning kinetikasi va termodinamiği natijasida hosil bo'lgan mikro tuzilma - don hajmi, morfologiyasi va segregatsiyasi - bu o'z navbatida yakuniy quyishning mexanik va fizik xususiyatlarini belgilaydi. Boshqariladigan qotib qolish quyma materiallarda nuqsonlarni kamaytirish va mikrostrukturani optimallashtirish uchun juda muhimdir.
Hielscher Ultrasonics kompaniyasi yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi laboratoriya uchun sanoat hajmi.

