Langsung ke isi

Penghilangan Gas dengan Gelombang Ultrasonik pada Aluminium Cair

Beranda
Penghilangan Gas dengan Ultrasonik pada Aluminium Cair

Seng, magnesium, tembaga, kuningan, perunggu, dan paduan besi hingga 1.800° Celsius

Apa itu Kavitasi Ultrasonik?

Perlakuan ultrasonik pada logam cair dapat secara signifikan meningkatkan sifat-sifat coran, khususnya mikrostruktur dan sifat mekanisnya. Baru-baru ini, penyempurnaan terbaru pada teknik ini yang memanfaatkan teknologi ultrasonik eksklusif memberikan manfaat signifikan bagi proses pengecoran kontinu industri, dengan menawarkan alternatif bagi proses degassing argon, penggantian aditif paduan induk standar, serta peningkatan mikrostruktur yang signifikan.

Di sini kita akan membahas mekanisme yang mendasari interaksi logam cair dengan gelombang ultrasonik, khususnya bagaimana mekanisme tersebut diterapkan dalam proses penghilangan gas dan penghalusan butir menggunakan gelombang ultrasonik. Terakhir, kita akan membahas secara singkat penerapan teknologi ultrasonik kami dalam proses pengecoran kontinu di industri. 

Jika diterapkan pada cairan—termasuk air dan logam cair—energi ultrasonik dapat memicu kavitasi: pembentukan gelembung-gelembung uap mikro yang disebabkan oleh perubahan energi yang cepat. Gelembung-gelembung tersebut, atau rongga-rongga, terbentuk ketika tekanan diturunkan hingga di bawah tekanan uap jenuh fase cair, kemudian dengan cepat runtuh atau meledak di bawah tekanan tinggi, sehingga menghasilkan gelombang kejut dan melepaskan energi yang cukup besar.

Kavitasi akan semakin intensif jika terdapat pusat-pusat nukleasi; umumnya berupa gelembung mikro dan kotoran.

Dalam proses pengecoran aluminium dan paduannya, keberadaan hidrogen—biasanya dalam bentuk atomik—dapat menyebabkan masalah porositas pada produk akhir. Untuk mengatasi hal ini, proses penghilangan gas sering kali dilakukan. Dalam salah satu metode, gas inert seperti argon disuntikkan ke dalam cairan logam, sehingga membentuk gelembung-gelembung di mana hidrogen berdifusi dan membentuk hidrogen molekuler.

blog-details-img02 Penghilangan Gas dengan Ultrasonik pada Aluminium Cair

Beberapa Hasil:

    • Peningkatan homogenisasi logam, penghalusan butir, dan pencampuran paduan logam baru.
    • Hasil yang sangat baik dari teknologi penghilangan gas ultrasonik (menghancurkan dan membasahi inklusi)
    • Hasil yang sangat baik setelah dilakukan getaran pada bagian ‘in sump’ mesin pengecoran vertikal Wagstaff DC.
    • Hasil yang sangat memuaskan pada jalur pengecoran kontinu Bruno Presezzi.
    • Peningkatan kristalisasi mikro dan karakteristik paduan dalam proses pengecoran.
    • Pengurangan gesekan antara alat (misalnya: pengecoran, penarikan, ekstrusi, pencetakan).

    • Permukaan yang lebih halus.

Pengurangan Biaya Lingkungan, Peningkatan Efisiensi

Gelembung-gelembung gas tersebut naik ke permukaan dan kemudian dikeluarkan. Pendekatan alternatifnya adalah dengan menempatkan cairan logam tersebut pada tekanan rendah, namun kedua proses tersebut memiliki kelemahan dari segi lingkungan dan ekonomi.

Selama proses penghilangan gas dengan ultrasonik pada aluminium cair, gelembung-gelembung mikro yang terbentuk selama siklus tekanan rendah berfungsi sebagai inti pembentukan gelembung hidrogen. Pada dasarnya, hidrogen berdifusi ke dalam gelembung-gelembung tersebut. Dengan bantuan aliran akustik dan arus yang diinduksi oleh ultrasonik, gelembung-gelembung hidrogen tersebut naik ke permukaan cairan dan dikeluarkan.

Proses ini memiliki banyak keunggulan dibandingkan metode tradisional, termasuk pengurangan dampak lingkungan dan peningkatan efisiensi. Penghilangan gas secara ultrasonikpada aluminium cair secara efektif mengurangi porositas coran, sehingga meningkatkan baik kekuatan maupun keuletannya.