- Ultralydsafgasning af smeltede metaller op til 2.300 °C og smeltet glas
- Mandag – fredag: 09:00 – 19:00
- Sialon Ceramics Aps – Østerbrogade 226, st. tv. – 2100 København – Danmark
Zink, magnesium, kobber, messing, bronze og jernlegeringer op til 1.800 °C
Hvad er ultralydskavitation?
Ultralydsbehandling af smeltet metal kan forbedre støbegodset egenskaber væsentligt, især dets mikrostruktur og mekaniske egenskaber. For nylig har nye forbedringer af teknikken, der anvender patenteret ultralydsteknologi, medført betydelige fordele for industriel kontinuerlig støbning, idet de udgør et alternativ til argonafgasning, erstatter tilsætningsstoffer i standardlegeringer og medfører væsentlige forbedringer af mikrostrukturen.
Her vil vi se nærmere på de mekanismer, der ligger til grund for ultralydsinteraktioner med flydende metal, og især hvordan disse mekanismer anvendes i forbindelse med ultralydsafgasning og kornforfining. Til sidst vil vi kort gennemgå vores ultralydsteknologi, som den anvendes inden for industriel kontinuerlig støbning.
Når ultralydsenergi anvendes på væsker, herunder vand og flydende metaller, kan den fremkalde kavitation: dannelsen af mikrobobler af damp forårsaget af hurtige energiforandringer. Sådanne bobler, eller hulrum, opstår, når trykket sænkes til under den mættede damptryk i væskefasen, hvorefter de hurtigt kollapser eller imploderer under højt tryk, hvilket frembringer en chokbølge og afgiver en betydelig mængde energi.
Kavitationen forstærkes, når der er til stede kernedannelsescentre; typisk er disse mikrobobler og urenheder.
Ved støbning af aluminium og dets legeringer kan tilstedeværelsen af brint, som regel i atomform, føre til porøsitetsproblemer i det færdige produkt. For at afhjælpe dette anvendes der ofte en afgasningsproces. I én metode indsprøjtes en inert gas, såsom argon, i smeltemassen, hvorved der dannes bobler, hvori brinten diffunderer og danner molekylært brint.
Nogle resultater:
- Forbedret homogenisering af metal, kornforfining og blanding af nye legeringer.
- Fremragende resultater med ultralydsafgasningsteknologi (opbryder og befugter indeslutninger)
- Fremragende resultater efter vibrering »i sumpen« på en lodret Wagstaff DC-støbemaskine.
- Fremragende resultater på en kontinuerlig støbelinje fra Bruno Presezzi.
- Forbedret mikrokrystallisering og legeringsegenskaber ved støbning.
- Reduktion af friktionen mellem et værktøj (f.eks. støbning, trækning, ekstrudering, formning).
Forbedret overfladefinish.
Reducerede miljøomkostninger, forbedret effektivitet
Gasboblerne stiger op til overfladen og udledes. En alternativ metode går ud på at udsætte smeltemassen for reduceret tryk, men begge processer har miljømæssige og økonomiske ulemper.
Under ultralydsafgasning af smeltet aluminium fungerer de mikrobobler, der dannes under lavtrykscyklussen, som kernedannere for dannelsen af brintbobler. I det væsentlige diffunderer brint ind i disse bobler. Med hjælp fra den ultralydsinducerede akustiske strømning stiger brintboblerne op til smelteoverfladen og udstødes.
Denne proces har mange fordele i forhold til de traditionelle metoder, herunder lavere miljøomkostninger og øget effektivitet. Eneffektiv ultralydsafgasningaf smeltet aluminium mindsker støbegodset porøsitet, hvilket øger både styrken og duktiliteten.