- Degasaggio ultrasonico di metalli fusi fino a 2.300°C e vetro fuso
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- Sialon Ceramics Aps - Østerbrogade 226 st. tv. - 2100 Copenhagen - Danimarca
Degasaggio ultrasonico dell'alluminio fuso
Degasaggio ultrasonico dell'alluminio fuso
Zinco, magnesio, rame, ottone, bronzo e leghe ferrose fino a 1.800° Celsius
Cos'è la cavitazione ultrasonica?
Il trattamento ultrasonico dei metalli fusi può migliorare sostanzialmente le proprietà dei getti, in particolare la loro microstruttura e le proprietà meccaniche. Recentemente, nuovi perfezionamenti della tecnica che utilizzano una tecnologia a ultrasuoni proprietaria offrono notevoli vantaggi alla colata continua industriale, rappresentando un'alternativa alla degasazione con argon, alla sostituzione degli additivi standard di lega madre e a miglioramenti sostanziali della microstruttura.
Qui esamineremo i meccanismi alla base delle interazioni ultrasoniche con il metallo liquido, in particolare come si applicano alla degassificazione ultrasonica e all'affinamento del grano. Infine, esamineremo brevemente la nostra tecnologia ultrasonica applicata alla colata continua industriale.
Applicata a liquidi, inclusi acqua e metalli liquidi, l'energia ultrasonica può indurre cavitazione: la formazione di microbolle di vapore causata da rapidi cambiamenti di energia. Tali bolle, o vuoti, si verificano quando la pressione viene ridotta al di sotto della pressione di vapore saturo della fase liquida, quindi collassano rapidamente o implodono sotto alta pressione, producendo un'onda d'urto e dissipando una notevole quantità di energia.
La cavitazione è potenziata quando sono presenti centri di nucleazione; tipicamente questi sono microbolle e impurità.
Quando si cola l'alluminio e le sue leghe, la presenza di idrogeno, solitamente nella sua forma atomica, può causare problemi di porosità nel prodotto finale. Per ovviare a questo, viene spesso impiegato un processo di degasaggio. In un approccio, un gas inerte come l'argon viene iniettato nel fuso formando bolle nelle quali l'idrogeno diffonde formando idrogeno molecolare.
Alcuni risultati:
- Migliore omogeneizzazione del metallo, affinazione del grano e miscelazione di nuove leghe.
- Eccellenti risultati della tecnologia di degassaggio ultrasonico (deframmenta e bagna le inclusioni)
- Eccellenti risultati dopo la vibrazione 'in pozzetto' di una colata continua verticale Wagstaff DC.
- Eccellenti risultati su una linea di colata continua Bruno Presezzi.
- Miglioramento della microcristallizzazione e delle caratteristiche della lega nella colata.
- Riduzione dell'attrito tra un utensile (es. colata, trafilatura, estrusione, stampaggio).
Miglioramento della finitura superficiale.
Costo ambientale ridotto, efficienza migliorata
Le bolle di gas salgono in superficie e vengono espulse. Un approccio alternativo prevede di sottoporre il metallo fuso a pressione ridotta, ma entrambi i processi presentano svantaggi ambientali ed economici.
Durante la degasazione ultrasonica dell'alluminio fuso, le microbolle che si formano durante il ciclo a bassa pressione forniscono nuclei per la formazione di bolle di idrogeno. Essenzialmente, l'idrogeno diffonde verso queste bolle. Assistite dal flusso acustico e dallo streaming indotti dagli ultrasuoni, le bolle di idrogeno risalgono alla superficie del bagno fuso e vengono espulse.
Questo processo presenta molti vantaggi rispetto ai metodi tradizionali, tra cui la riduzione dei costi ambientali e una maggiore efficienza. In effetti, la degasazione ultrasonica dell'alluminio fuso riduce la porosità della colata, aumentando sia la resistenza che la duttilità.