- Ultraschall-Entgasung von geschmolzenen Metallen bis 2.300°C und geschmolzenem Glas
- Montag - Freitag : 09:00 - 19:00
- Sialon Ceramics Aps - Østerbrogade 226 st. tv. - 2100 Kopenhagen - Dänemark
Zink, Magnesium, Kupfer, Messing, Bronze und Eisenlegierungen bis 1.800° Celsius
Was ist Ultraschall-Kavitation?
Ultraschallbehandlung von Metallschmelzen kann die Eigenschaften von Gussteilen erheblich verbessern, insbesondere ihre Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften. In jüngster Zeit bieten neue Verfeinerungen der Technik unter Verwendung proprietärer Ultraschalltechnologie bedeutende Vorteile für das industrielle Stranggießen, eine Alternative zur Argonentgasung, den Ersatz von Standard-Vorlegierungszusätzen und erhebliche Verbesserungen der Mikrostruktur.
Hier werden wir uns die Mechanismen ansehen, die ultrasonischen Wechselwirkungen mit flüssigem Metall zugrunde liegen, insbesondere wie sie auf Ultraschall-Entgasung und Kornfeinung angewendet werden. Abschließend werfen wir einen kurzen Blick auf unsere Ultraschalltechnologie, wie sie im industriellen Strangguss eingesetzt wird.
Auf Flüssigkeiten einschließlich Wasser und flüssige Metalle angewendet, kann Ultraschallenergie Kavitation induzieren: die Bildung von Mikrobläschen aus Dampf, verursacht durch schnelle Energieänderungen. Solche Bläschen oder Hohlräume entstehen, wenn der Druck unter den Sättigungsdampfdruck der flüssigen Phase reduziert wird, und kollabieren dann schnell oder implodieren unter hohem Druck, wodurch eine Stoßwelle erzeugt und beträchtliche Energie dissipiert wird.
Kavitation wird verstärkt, wenn Keimbildungszentren vorhanden sind; typischerweise sind dies Mikrobläschen und Verunreinigungen.
Beim Gießen von Aluminium und seinen Legierungen kann das Vorhandensein von Wasserstoff, meist in atomarer Form, zu Porositätsproblemen im Endprodukt führen. Um dies zu überwinden, wird häufig ein Entgasungsprozess eingesetzt. Bei einem Ansatz wird ein Inertgas wie Argon in die Schmelze injiziert, wodurch Blasen entstehen, in die Wasserstoff diffundiert und molekularen Wasserstoff bildet.
Einige Ergebnisse:
- Verbessertes Metall Homogenisierung, Kornfeinung und Mischen neuer Legierungen.
- Hervorragende Ergebnisse der Ultraschall-Entgasungstechnologie (defragmentiert und benetzte Einschlüsse)
- Hervorragende Ergebnisse nach dem Vibrieren ‚im Sumpf’ einer vertikalen Wagstaff-DC-Gießmaschine.
- Hervorragende Ergebnisse an einer Stranggießanlage von Bruno Presezzi.
- Verbesserte Mikrokristallisation und Legierungseigenschaften beim Gießen.
- Reibungsreduzierung zwischen einem Werkzeug (z. B. Gießen, Ziehen, Extrudieren, Formen).
Verbesserte Oberflächengüte.
Reduzierte Umweltkosten, verbesserte Effizienz
Die Gasblasen steigen an die Oberfläche und werden ausgestoßen. Ein alternativer Ansatz besteht darin, die Schmelze einem reduzierten Druck auszusetzen, aber beide Verfahren haben ökologische und wirtschaftliche Nachteile.
Während der Ultraschall-Entgasung von geschmolzenem Aluminium bilden die Mikrobläschen, die während des Niederdruckzyklus entstehen, Keime für die Bildung von Wasserstoffblasen. Im Wesentlichen diffundiert Wasserstoff in diese Blasen. Unterstützt durch ultraschallinduzierte akustische Strömung und Streaming steigen die Wasserstoffblasen an die Schmelzeoberfläche auf und werden ausgestoßen.
Dieses Verfahren bietet viele Vorteile gegenüber den herkömmlichen Methoden, einschließlich reduzierter Umweltkosten und verbesserter Effizienz. Effektiv Ultraschall-Entgasung von Aluminiumschmelze reduziert die Porosität des Gussstücks und erhöht sowohl Festigkeit als auch Duktilität.