Saltar para o conteúdo

Desgaseificação ultrassônica de alumínio fundido

Zinco, magnésio, cobre, latão, bronze e ligas ferrosas até 1.800° Celsius

O que é Cavitação Ultrassónica?

Tratamento ultrassônico de metais fundidos pode melhorar substancialmente as propriedades das peças fundidas, em particular, sua microestrutura e propriedades mecânicas. Recentemente, novos refinamentos na técnica usando tecnologia ultrassônica proprietária proporcionam benefícios significativos para a fundição contínua industrial, oferecendo uma alternativa à desgaseificação com argônio, substituição de aditivos padrão de liga-mestra e melhorias substanciais na microestrutura.

Aqui vamos examinar os mecanismos que estão na base das interações ultrassônicas com metal líquido, em particular como se aplicam à desgaseificação ultrassônica e ao refino de grão. Finalmente, veremos brevemente a nossa tecnologia ultrassônica aplicada à fundição contínua industrial. 

Aplicada a líquidos, incluindo água e metais líquidos, a energia ultrassônica pode induzir cavitação: a formação de microbolhas de vapor causada por rápidas mudanças de energia. Essas bolhas, ou vazios, ocorrem quando a pressão é reduzida para abaixo da pressão de vapor saturado da fase líquida, então colapsam ou implodem rapidamente sob alta pressão, produzindo uma onda de choque e dissipando considerável energia.

A cavitação é intensificada quando centros de nucleação estão presentes; tipicamente, são microbolhas e impurezas.

Ao fundir alumínio e suas ligas, a presença de hidrogênio, geralmente em sua forma atômica, pode levar a problemas de porosidade no produto final. Para superar isso, um processo de desgaseificação é frequentemente empregado. Em uma abordagem, um gás inerte, como o argônio, é injetado no metal fundido formando bolhas nas quais o hidrogênio se difunde formando hidrogênio molecular.

blog-details-img02 Desgaseificação ultrassônica de alumínio fundido

Alguns Resultados:

    • Metal melhorado homogeneização, refino de grão e mistura de novas ligas.
    • Excelentes resultados da tecnologia de desgaseificação ultrassônica (desfragmenta e molha inclusões)
    • Excelentes resultados após vibrar 'no poço’ de um caster DC vertical Wagstaff.
    • Excelentes resultados em uma linha de fundição contínua Bruno Presezzi.
    • Melhor microcristalização e características de liga na fundição.
    • Redução do atrito entre uma ferramenta (ex.: fundição, trefilação, extrusão, moldagem).
    • Acabamento superficial melhorado.

Custo ambiental reduzido, eficiência melhorada

As bolhas de gás sobem à superfície e são expelidas. Uma abordagem alternativa envolve submeter o metal fundido a pressão reduzida, mas ambos os processos têm desvantagens ambientais e econômicas.

Durante a desgaseificação ultrassónica de alumínio fundido, as microbolhas que se formam durante o ciclo de baixa pressão fornecem núcleos para a formação de bolhas de hidrogénio. Essencialmente, o hidrogénio difunde-se para essas bolhas. Auxiliadas pelo fluxo acústico e pela corrente induzidos por ultrassons, as bolhas de hidrogénio sobem à superfície do metal fundido e são expelidas.

Este processo tem muitas vantagens sobre os métodos tradicionais, incluindo custo ambiental reduzido e eficiência melhorada. Efetivamente degaseificação ultrassônica de alumínio fundido reduz a porosidade do fundido, aumentando tanto a resistência quanto a ductilidade.