Dégazage ultrasonique dans les métaux en fusion et le verre en fusion jusqu'à 1 800 °C

Dégazage ultrasonique de l'aluminium en fusion

Le traitement de dégazage par ultrasons des bains de métaux légers en fusion peut considérablement améliorer les propriétés des pièces coulées, en particulier leur microstructure et leurs propriétés mécaniques. Récemment, de nouveaux perfectionnements de la technique utilisant une technologie ultrasonique propriétaire offrent des avantages significatifs pour la coulée continue industrielle, proposant une alternative au dégazage à l'argon, le remplacement des additifs standard de métaux d'apport, et des améliorations substantielles de la microstructure. 

Affinage ultrasonique des grains dans l'aluminium en fusion

Diverses techniques sont disponibles pour améliorer la microstructure et l'affinage du grain dans les alliages d'aluminium, le magnésium, le zinc, le cuivre par exemple, il existe une forte corrélation entre la taille du grain et la température de coulée ; cependant, des améliorations significatives peuvent être obtenues en utilisant le traitement par ultrasons. Deux mécanismes, dont le processus de cavitation ultrasonique, contribuent à ce processus.

Pendant le cycle à haute pression du processus de cavitation ultrasonique, l'effondrement des bulles entraîne des températures et des pressions localisées élevées. Les températures peuvent dépasser 1000 K tandis que les pressions peuvent dépasser 400 MPa ; des taux de refroidissement rapides se produisent également. Les effets de ce processus de cavitation ultrasonique sont doubles : de nombreux sites de nucléation sont formés, induisant des tailles de grain plus fines, et les énergies générées détruisent les structures dendritiques qui se formeraient autrement.

Traitement de micro-alliage par ultrasons dans les métaux légers comme l'aluminium fondu

Notre nouveau traitement ultrasonique des bains d'alliages légers, comme l'aluminium fondu, utilisant une fréquence de cavitation de 20 kHz peut radicalement améliorer la microstructure des produits finis. Cependant, lorsqu'il est combiné avec le micro-alliage, les résultats sont encore plus spectaculaires. Notre projet en cours de micro-alliage ultrasonique nous a déjà permis de créer des micro-alliages d'aluminium plus résistants que l'acier.

Nos travaux indiquent que le micro-alliage assisté par ultrasons ouvre de nouvelles voies pour le développement des alliages automobiles de nouvelle génération.

Processus de verre en fusion par ultrasons Économies d'énergie jusqu'à 20 % !

Il existe une forte corrélation entre la taille des bulles, la température d'affinage et le temps. En termes simples, les grosses bulles remontent plus vite que les petites ; des températures d'affinage plus élevées réduisent la viscosité du verre fondu ; les bulles remontent plus rapidement lorsque la viscosité est plus faible. Ainsi, pour améliorer l'efficacité du processus d'affinage, nous souhaitons augmenter le diamètre des bulles et/ou réduire la viscosité du verre fondu. Comme nous le verrons, l'affinage par ultrasons nous permet d'augmenter la taille des bulles et d'éliminer efficacement les bulles sans avoir besoin d'élever la température du verre fondu.