Ultrasone ontgassing in gesmolten metalen en gesmolten glas tot 1.800 °C

Ultrasone ontgassing in gesmolten aluminium

Ultrasone ontgassingsbehandeling van gesmolten lichte legeringen kan de eigenschappen van gietstukken aanzienlijk verbeteren, met name hun microstructuur en mechanische eigenschappen. Recente verfijningen van deze techniek, waarbij gebruik wordt gemaakt van gepatenteerde ultrasone technologie, bieden aanzienlijke voordelen voor het industriële continu-gieten. Ze vormen een alternatief voor argonontgassing, maken de vervanging van standaard additieven in de masterlegering mogelijk en zorgen voor aanzienlijke verbeteringen in de microstructuur. 

Ultrasone korrelverfijning in gesmolten aluminium

Er zijn diverse technieken beschikbaar om de microstructuur te verbeteren en de korrelgrootte te verfijnen in aluminiumlegeringen, magnesium, zink en koper. Zo bestaat er een sterke correlatie tussen korrelgrootte en giet temperatuur; toch kunnen er aanzienlijke verbeteringen worden bereikt door middel vanultrasone behandeling. Twee mechanismen, waaronder het ultrasone cavitatieproces, dragen bij aan dit proces.

Tijdens de hogedrukcyclus van het ultrasone cavitatieproces leiden instortende bellen tot plaatselijke hoge temperaturen en drukken. De temperaturen kunnen hoger oplopen dan 1000 K, terwijl de drukken hoger kunnen zijn dan 400 MPa; er treden ook snelle afkoelsnelheden op. Dit ultrasone cavitatieproces heeft twee effecten: er worden veel nucleatiepuntengevormd, wat leidt tot fijnere korrelgroottes, en de vrijgekomen energie vernietigt dendritische structuren die zich anders zouden vormen.

Ultrasone microlegeringsbehandeling in lichte metalen zoals gesmolten aluminium

Onze innovatieve ultrasone smeltbehandeling van lichte legeringen, zoals aluminium, waarbij gebruik wordt gemaakt van een cavitatiefrequentie van 20 kHz, kan de microstructuur van de eindproducten ingrijpendverbeteren. In combinatie met microlegering zijn de resultaten echter nog opvallender. Dankzij ons lopende project op het gebied van ultrasone microlegering zijn we er al in geslaagd aluminium-microlegeringen te ontwikkelen die sterker zijn dan staal.

Uit ons onderzoek blijkt dat microlegering met behulp van ultrasone trillingen nieuwe mogelijkheden biedt voor de ontwikkeling van de volgende generatie legeringen voor de automobielindustrie.

Ultrasoonproces voor gesmolten glas Energiebesparingen tot wel 20%!

Er bestaat een sterke samenhang tussen de grootte van de luchtbellen, de raffinagetemperatuur en de tijd. Eenvoudig gezegd: grotere luchtbellen stijgen sneller op dan kleinere; hogere raffinagetemperaturen verlagen de viscositeit van het gesmolten glas; luchtbellen stijgen sneller op wanneer de viscositeit lager is. Om de efficiëntie van het raffinageproces te verbeteren, willen we dus de diameter van de luchtbellen vergroten en/of de viscositeit van het gesmolten glas verlagen. Zoals we zullen zien, stelt ultrasoon raffineren ons in staat om de bubbelgrootte te vergroten en bubbels efficiënt te verwijderen zonder dat de temperatuur van het gesmolten glas hoeft te worden verhoogd.