Desgaseificação por ultrassons em metais fundidos e vidro fundido até 1 800 °C

Desgaseificação por ultrassons no alumínio fundido

O tratamento de desgaseificação por ultrassons de metais fundidos de ligas leves pode melhorar substancialmente as propriedades das peças fundidas, em particular a sua microestrutura e as suas propriedades mecânicas. Recentemente, novos aperfeiçoamentos introduzidos nesta técnica, que utilizam tecnologia de ultrassons exclusiva, proporcionam benefícios significativos à fundição contínua industrial, oferecendo uma alternativa à desgaseificação com árgon, à substituição dos aditivos padrão das ligas-mãe e melhorias substanciais na microestrutura. 

Refinamento ultrassónico do grão no alumínio fundido

Existem várias técnicas disponíveis para melhorar a microestrutura e o refinamento do 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, é possível obter melhorias significativas atravésdo 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 dá origem a temperaturas e pressões elevadas localizadas. As temperaturas podem ultrapassar os 1000 K, enquanto as pressões podem ultrapassar os 400 MPa; verificam-se também taxas de arrefecimento rápidas. Os efeitos deste processo de cavitação ultrassónica são duplos: formam-se muitos pontos de nucleação, o que induz tamanhos de grão mais finos, e as energias geradas destroem as estruturas dendríticas que, de outra forma, se formariam.

Tratamento de micro-ligação por ultrassons em metais leves, como o alumínio fundido

O nosso inovador tratamento ultrassónico de ligas leves fundidas, como o alumínio, utilizando uma frequência de cavitação de 20 kHz, podemelhorar radicalmentea microestrutura dos produtos finais. No entanto, quando combinado com a microligação, os resultados são ainda mais impressionantes. O nosso projeto em curso de microligação ultrassónica já nos permitiu criar microligas de alumínio mais resistentes do 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.

Processo ultrassónico de vidro fundido Poupança de energia até 20%!

Existe uma forte correlação entre o tamanho das bolhas, a temperatura de refinação e o tempo. Em termos simples, as bolhas maiores sobem mais depressa do que as mais pequenas; temperaturas de refinação mais elevadas reduzem a viscosidade do vidro fundido; as bolhas sobem mais rapidamente quando a viscosidade é mais baixa. Assim, para melhorar a eficiência do processo de refinação, pretendemos aumentar o diâmetro das bolhas e/ou reduzir a viscosidade do vidro fundido. Como veremos, o refinamento ultrassónico permite-nos aumentar o tamanho das bolhas e removê-las de forma eficiente, sem necessidade de aumentar a temperatura do vidro fundido.