Odgazowywanie ultradźwiękowe stopionych metali i stopionego szkła w temperaturach do 1 800 °C

Odgazowywanie ultradźwiękowe stopionego aluminium

Oddymianie ultradźwiękowe stopów lekkich w stanie stopionym może znacznie poprawić właściwości odlewów, a w szczególności ich mikrostrukturę i właściwości mechaniczne. W ostatnim czasie udoskonalenia tej techniki, oparte na zastrzeżonej technologii ultradźwiękowej, przynoszą znaczące korzyści w przemysłowym odlewaniu ciągłym, stanowiąc alternatywę dla oddymiania argonowego, umożliwiając zastąpienie standardowych dodatków do stopów macierzystych oraz zapewniając znaczną poprawę mikrostruktury. 

Ultradźwiękowe zmniejszanie wielkości ziaren w stopionym aluminium

Istnieją różne techniki służące do poprawy mikrostruktury i zmniejszenia wielkości ziaren w stopach aluminium, magnezu, cynku i miedzi; istnieje na przykład silna zależność między wielkością ziaren a temperaturą odlewania; jednakże znaczną poprawę można osiągnąć dziękiobróbce ultradźwiękowej. Na ten proces wpływają dwa mechanizmy, w tym proces kawitacji ultradźwiękowej.

Podczas cyklu wysokiego ciśnienia w procesie kawitacji ultradźwiękowej pękające pęcherzyki powodują powstanie miejscowych wysokich temperatur i ciśnień. Temperatury mogą przekraczać 1000 K, a ciśnienia – 400 MPa; dochodzi również do gwałtownego schładzania. Skutki tego procesu kawitacji ultradźwiękowej są dwojakie: powstaje wiele ognisk nukleacji, co sprzyja uzyskaniu drobniejszych ziaren, a wytworzona energia niszczy struktury dendrytyczne, które w przeciwnym razie uległyby utworzeniu.

Ultradźwiękowa obróbka mikrostopowa metali lekkich, takich jak stopione aluminium

Nasza nowatorska metoda ultradźwiękowej obróbki stopów lekkich, takich jak stopy aluminium, z wykorzystaniem częstotliwości kawitacji wynoszącej 20 kHz, pozwala radykalniepoprawićmikrostrukturę gotowych wyrobów. Jednak w połączeniu z mikrostopowaniem efekty są jeszcze bardziej spektakularne. Dzięki realizowanemu obecnie projektowi dotyczącemu mikrostopowania ultradźwiękowego udało nam się już stworzyć mikrostopy aluminium o wytrzymałości przewyższającej wytrzymałość stali.

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

Proces obróbki stopionego szkła za pomocą ultradźwięków Oszczędność energii nawet do 20%!

Istnieje silna zależność między wielkością pęcherzyków, temperaturą rafinacji i czasem. Mówiąc prościej, większe pęcherzyki unoszą się szybciej niż mniejsze; wyższe temperatury rafinacji zmniejszają lepkość stopionego szkła; pęcherzyki unoszą się szybciej, gdy lepkość jest niższa. Dlatego też, 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.