Hopp til innhold

Ultrasonisk avgasning av smeltet aluminium

Hjem
Ultralydavgasning av smeltet aluminium

Sink, magnesium, kobber, messing, bronse og jernholdige legeringer opp til 1 800 °C

What is Ultrasonic Cavitation?

Ultrasonisk behandling av metalsmelter kan betydelig forbedre egenskapene til støpegods, spesielt deres mikrostruktur og mekaniske egenskaper. Nylig har nye forbedringer av teknikken ved bruk av proprietær ultralydteknologi gitt betydelige fordeler for industriell kontinuerlig støping, og tilbyr et alternativ til argonavgassing, erstatning av standard masterlegeringstilsetninger, og betydelige forbedringer i mikrostruktur.

Her vil vi se på mekanismene som ligger til grunn for ultrasoniske væskemetall-interaksjoner, spesielt hvordan de anvendes på ultrasonisk avgasning og kornraffinering. Til slutt vil vi kort se på vår ultrasoniske teknologi slik den anvendes i industriell kontinuerlig støping. 

Anvendt på væsker, inkludert vann og flytende metaller, kan ultralydenergi indusere kavitasjon: dannelsen av mikrobobler av damp forårsaket av raske energiforandringer. Slike bobler, eller hulrom, oppstår når trykket reduseres til under metningsdamptrykket til væskefasen, og deretter kollapser eller imploderer raskt under høyt trykk, og produserer en sjokkbølge og dissiperer betydelig energi.

Kavitasjon forsterkes når nukleeringssentre er til stede; typisk er disse mikrobobler og urenheter.

Ved støping av aluminium og dets legeringer kan tilstedeværelsen av hydrogen, vanligvis i atomform, føre til porøsitetsproblemer i sluttproduktet. For å overvinne dette brukes ofte en avgasingsprosess. I en tilnærming injiseres en inert gass som argon inn i smelten, og danner bobler som hydrogen diffunderer inn i og danner molekylært hydrogen.

blog-details-img02 Ultrasonic Degassing smeltet aluminium

Noen resultater:

    • Forbedret metall homogenisering, kornraffinering og blanding av nye legeringer.
    • Utmerkede resultater med ultralydavgassingsteknologi (defragmenterer og fukter inneslutninger)
    • Utmerkede resultater etter vibrering 'i sumpen' av en vertikal Wagstaff DC-støpemaskin.
    • Utmerkede resultater på en Bruno Presezzi kontinuerlig støpelinje.
    • Forbedret mikrokrystallisering og legeringsegenskaper i støping.
    • Redusert friksjon mellom et verktøy (f.eks. støping, trekking, ekstrudering, forming).

    • Forbedret overflatefinish.

Redusert miljøkostnad, forbedret effektivitet

Gassen boblet stiger til overflaten og blir drevet ut. En alternativ tilnærming innebærer å utsette smelten for redusert trykk, men begge prosessene har miljømessige og økonomiske ulemper.

Under ultrasonisk avgasning av smeltet aluminium, danner mikroboblene som oppstår under lavtrykkssyklusen kjerner for dannelsen av hydrogenbobler. I hovedsak diffunderer hydrogen til disse boblene. Med hjelp av ultrasonisk indusert akustisk strømning og strømming, stiger hydrogenboblene til smelteoverflaten og blir drevet ut.

Denne prosessen har mange fordeler sammenlignet med tradisjonelle metoder, inkludert reduserte miljøkostnader og forbedret effektivitet. Effektivt ultrasonisk avgasning av smeltet aluminium reduserer porøsiteten i støpegodset, noe som øker både styrke og duktilitet.