Desgasificación ultrasónica en metales fundidos y vidrio fundido hasta 1800 °C

Desgasificación ultrasónica en aluminio fundido

El tratamiento de desgasificación ultrasónica de aleaciones ligeras fundidas puede mejorar sustancialmente las propiedades de las piezas fundidas, en particular, su microestructura y propiedades mecánicas. Recientemente, nuevas mejoras en la técnica, mediante tecnología ultrasónica patentada, ofrecen importantes beneficios para la colada continua industrial, proporcionando una alternativa a la desgasificación con argón, la sustitución de los aditivos estándar de aleación maestra y mejoras sustanciales en la microestructura. 

Refinamiento ultrasónico del grano en aluminio fundido

Existen diversas técnicas para mejorar la microestructura y el refinamiento del grano en aleaciones de aluminio, magnesio, zinc y cobre, por ejemplo. Existe una fuerte correlación entre el tamaño del grano y la temperatura de fundición; sin embargo, se pueden lograr mejoras significativas mediante el tratamiento ultrasónico. Dos mecanismos, incluido el proceso de cavitación ultrasónica, contribuyen a este proceso.

Durante el ciclo de alta presión del proceso de cavitación ultrasónica, el colapso de las burbujas genera altas temperaturas y presiones localizadas. Las temperaturas pueden superar los 1000 K, mientras que las presiones pueden superar los 400 MPa; además, se producen rápidos procesos de enfriamiento. Los efectos de este proceso de cavitación ultrasónica son dobles: se forman numerosos de nucleación que inducen un tamaño de grano más fino, y las energías generadas destruyen las estructuras dendríticas que de otro modo se formarían.

Tratamiento de microaleación ultrasónica en metales ligeros como el aluminio fundido

Nuestro innovador tratamiento ultrasónico de aleaciones ligeras fundidas, como el aluminio, mediante una frecuencia de cavitación de 20 kHz, puede mejorar radicalmente la microestructura de los productos finales. Sin embargo, al combinarlo con la microaleación , los resultados son aún más espectaculares. Nuestro proyecto actual de microaleación ultrasónica ya nos ha permitido crear microaleaciones de aluminio más resistentes que el acero. 

Nuestro trabajo indica que la microaleación asistida por ultrasonidos está abriendo nuevas vías para el desarrollo de aleaciones automotrices de próxima generación.

¡ Ahorro de energía de hasta un 20% en el proceso de vidrio fundido por ultrasonidos !

Existe una fuerte correlación entre el tamaño de las burbujas, la temperatura de refinamiento y el tiempo. En pocas palabras, las burbujas más grandes ascienden más rápido que las más pequeñas; las temperaturas de refinamiento más altas reducen la viscosidad del vidrio fundido; y las burbujas ascienden más rápidamente cuando la viscosidad es menor. Por lo tanto, para mejorar la eficiencia del proceso de refinamiento, nos interesa aumentar el diámetro de las burbujas y/o reducir la viscosidad del vidrio fundido. Como veremos, el refinamiento ultrasónico nos permite aumentar el tamaño de las burbujas y eliminarlas de manera eficiente sin necesidad de elevar la temperatura del vidrio fundido.