Odgazowywanie ultradźwiękowe stopionych metali i stopionego szkła do 1800°C

Odgazowywanie ultradźwiękowe stopionego aluminium

Ultradźwiękowe odgazowywanie stopów metali lekkich może znacząco poprawić właściwości odlewów, w szczególności ich mikrostrukturę i właściwości mechaniczne. Ostatnio udoskonalona technika wykorzystująca opatentowaną technologię ultradźwiękową zapewnia znaczące korzyści w przemysłowym odlewaniu ciągłym, oferując alternatywę dla odgazowywania argonem, zastępując standardowe dodatki stopowe oraz znacząco poprawiając mikrostrukturę. 

Ultradźwiękowe uszlachetnianie ziarna w stopionym aluminium

Dostępne są różne techniki poprawy mikrostruktury i rozdrobnienia ziarna w stopach aluminium, magnezu, cynku i miedzi. Istnieje silna korelacja między wielkością ziarna a temperaturą odlewania. Jednakże znaczną poprawę można osiągnąć stosując obróbkę ultradźwiękową. Do tego procesu przyczyniają się dwa mechanizmy, w tym proces kawitacji ultradźwiękowej.

Podczas cyklu wysokiego ciśnienia w procesie kawitacji ultradźwiękowej, zapadające się pęcherzyki powodują lokalne wysokie temperatury i ciśnienia. Temperatury mogą przekraczać 1000 K, a ciśnienia 400 MPa; występuje również szybkie tempo chłodzenia. Efekty tego procesu kawitacji ultradźwiękowej są dwojakie: powstaje wiele zarodkowania , co powoduje drobniejsze ziarna, a generowane energie niszczą struktury dendrytyczne, które w przeciwnym razie mogłyby się utworzyć.

Ultradźwiękowa obróbka mikrostopowa metali lekkich, takich jak stopione aluminium

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

Nasze badania wskazują, że mikrostopowanie wspomagane ultradźwiękami otwiera nowe możliwości rozwoju stopów samochodowych nowej generacji.

Oszczędność energii dzięki ultradźwiękowemu procesowi topienia szkła do 20%!

Istnieje silna korelacja między rozmiarem pęcherzyków, temperaturą rafinacji i czasem. Mówiąc prościej, większe pęcherzyki unoszą się szybciej niż mniejsze; wyższe temperatury rafinacji obniżają lepkość stopionego szkła; pęcherzyki unoszą się szybciej, gdy lepkość jest niższa. Dlatego, 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 usunąć bez konieczności podnoszenia temperatury stopionego szkła.