Desgaseificação ultrassónica em metais fundidos e vidro fundido até 1.800 °C

Desgaseificação ultrassónica em alumínio fundido

O tratamento de desgaseificação ultrassónica de ligas metálicas leves fundidas pode melhorar substancialmente as propriedades das peças fundidas, em particular, a sua microestrutura e propriedades mecânicas. Recentemente, novos melhoramentos na técnica, utilizando tecnologia ultrassónica proprietária, proporcionam benefícios significativos para a fundição contínua industrial, oferecendo uma alternativa à desgaseificação com árgon, à substituição de aditivos de liga-mãe padrão e melhorias substanciais na microestrutura. 

Refinamento ultrassónico de grãos em alumínio fundido

Estão disponíveis diversas técnicas para melhorar a microestrutura e o refinamento de grão em ligas de alumínio, magnésio, zinco e cobre, por exemplo. Existe uma forte correlação entre o tamanho do grão e a temperatura de fundição; no entanto, podem ser alcançadas melhorias significativas com o tratamento ultrassónico. Dois mecanismos, incluindo o processo de cavitação ultrassónica, contribuem para este processo.

Durante o ciclo de alta pressão do processo de cavitação ultrassónica, o colapso das bolhas resulta em temperaturas elevadas e pressões localizadas. As temperaturas podem ultrapassar os 1000 K, enquanto as pressões podem ultrapassar os 400 MPa; taxas de arrefecimento rápidas também ocorrem. Os efeitos deste processo de cavitação ultrassónica são duplos: formam-se muitos de nucleação , induzindo tamanhos de grão mais finos, e as energias geradas destroem estruturas dendríticas que, de outra forma, se formariam.

Tratamento de micro-ligação ultrassónica em metais leves como o alumínio fundido

O nosso inovador tratamento ultrassónico de fusão de ligas leves, como o alumínio, utilizando uma frequência de cavitação de 20 kHz, pode melhorar radicalmente a microestrutura dos produtos finais. No entanto, quando combinado com a micro-ligação , os resultados são ainda mais impressionantes. O nosso projeto em curso de micro-ligação ultrassónica já nos permitiu criar micro-ligas de alumínio mais resistentes que o aço. 

O nosso trabalho indica que a micro-ligação assistida por ultrassons está a abrir novos caminhos para o desenvolvimento de ligas automóveis da próxima geração.

Economia de energia até 20% no processo de fusão de vidro por ultrassons !

Existe uma forte correlação entre o tamanho das bolhas, a temperatura de refinação e o tempo. Simplificando, as bolhas maiores sobem mais rapidamente do que as bolhas mais pequenas; temperaturas de refinação mais elevadas reduzem a viscosidade do vidro fundido; as bolhas sobem mais rapidamente quando a viscosidade é menor. Assim, para melhorar a eficiência do processo de refinação, gostaríamos de aumentar o diâmetro das bolhas e/ou reduzir a viscosidade do vidro fundido. Como veremos, a refinação ultrassónica permite aumentar o tamanho das bolhas e removê-las de forma eficiente sem necessidade de elevar a temperatura do vidro fundido.