Ultradźwiękowe odgazowanie ciekłych metali i szkła do 1 800° C

Odpowietrzanie ultradźwiękowe stopionego aluminium

Ultradźwiękowe odgazowywanie stopów metali lekkich może znacznie poprawić właściwości odlewów, w szczególności ich mikrostrukturę i właściwości mechaniczne. Ostatnio nowe udoskonalenia tej techniki z wykorzystaniem autorskiej technologii ultradźwiękowej przynoszą znaczące korzyści w przemyślowym ciągłym odlewaniu, oferując alternatywę dla odgazowywania argonem, zastąpienie standardowych dodatków zaprawowych oraz znaczną poprawę mikrostruktury. 

Ultradźwiękowe rozdrabnianie ziarna w ciekłym aluminium

Dostępne są różne techniki poprawy mikrostruktury i rozdrobnienia ziarna w stopach aluminium, magnezu, cynku, miedzi, na przykład istnieje silna korelacja między wielkością ziarna a temperaturą odlewania; jednak znaczące ulepszenia można osiągnąć stosując obróbkę ultradźwiękową. Dwa mechanizmy, w tym proces kawitacji ultradźwiękowej, przyczyniają się do tego procesu.

Podczas cyklu wysokiego ciśnienia w procesie kawitacji ultradźwiękowej, zapadające się pęcherzyki powodują lokalne wysokie temperatury i ciśnienia. Temperatury mogą przekraczać 1000 K, a ciśnienia mogą przekraczać 400 MPa; występują również szybkie szybkości chłodzenia. Efekty tego procesu kawitacji ultradźwiękowej są dwojakie: powstaje wiele zarodków krystalizacji, co prowadzi do drobniejszego ziarna, a wygenerowane energie niszczą struktury dendrytyczne, które w przeciwnym razie by się utworzyły.

Ultradźwiękowa obróbka mikrodomieszkowania w lekkich metalach, takich jak stopione aluminium

Nasza nowatorska ultradźwiękowa obróbka stopów lekkich, takich jak stopy aluminium, z wykorzystaniem częstotliwości kawitacji 20 kHz może radykalnie poprawić mikrostrukturę produktów końcowych. Jednak w połączeniu z mikrostopowaniem wyniki są jeszcze bardziej spektakularne. Nasz trwający projekt ultradźwiękowego mikrostopowania pozwolił nam już stworzyć mikrostopy aluminium mocniejsze niż stal.

Nasze prace wskazują, że wspomagane ultradźwiękami mikrostopowanie otwiera nowe ścieżki rozwoju stopów samochodowych nowej generacji.

Proces ultradźwiękowego topienia szkła Oszczędność energii do 20%!

Istnieje silna korelacja między wielkością pęcherzyków, temperaturą rafinacji i czasem. Mówiąc prosto, większe pęcherzyki unoszą się szybciej niż mniejsze; wyższe temperatury rafinacji zmniejszają lepkość stopionego szkła; pęcherzyki unoszą się szybciej, gdy lepkość jest niższa. Zatem, aby poprawić wydajność procesu rafinacji, chcielibyśmy zwiększyć średnicę pęcherzyków i/lub zmniejszyć lepkość stopionego szkła. Jak zobaczymy, rafinacja ultradźwiękowa pozwala nam zwiększyć rozmiar pęcherzyków i skutecznie je usuwać bez konieczności podnoszenia temperatury stopionego szkła.