- Desgaseificação por ultrassons de metais fundidos até 2 300 °C e de vidro fundido
- Segunda a sexta-feira: das 09:00 às 19:00
- Sialon Ceramics Aps - Østerbrogade 226, 1.º andar - 2100 Copenhaga - Dinamarca
Zinco, magnésio, cobre, latão, bronze e ligas ferrosas até 1 800 °C
O que é a cavitação ultrassónica?
O tratamento por ultrassons de metais fundidos 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.
Aqui, iremos analisar os mecanismos subjacentes às interações ultrassónicas com metais líquidos, em particular a forma como se aplicam à desgaseificação ultrassónica e ao refinamento de grãos. Por fim, abordaremos brevemente a nossa tecnologia ultrassónica aplicada à fundição contínua industrial.
Quando aplicada a líquidos, incluindo água e metais líquidos, a energia ultrassónica pode induzir a cavitação: a formação de microbolhas de vapor causadas por rápidas variações de energia. Essas bolhas, ou vazios, ocorrem quando a pressão é reduzida para um valor inferior à pressão de vapor saturada da fase líquida, colapsando ou implodindo rapidamente sob alta pressão, produzindo uma onda de choque e dissipando uma quantidade considerável de energia.
A cavitação é intensificada quando existem centros de nucleação; normalmente, estes são microbolhas e impurezas.
Na fundição de alumínio e das suas ligas, a presença de hidrogénio, normalmente na sua forma atómica, pode causar problemas de porosidade no produto final. Para resolver esta situação, recorre-se frequentemente a um processo de desgaseificação. Numa das abordagens, injeta-se um gás inerte, como o árgon, na massa fundida, formando bolhas nas quais o hidrogénio se difunde, dando origem a hidrogénio molecular.
Alguns resultados:
- Melhoria da homogeneização do metal, do refinamento do grão e da mistura de novas ligas.
- Excelentes resultados da tecnologia de desgaseificação por ultrassons (desfragmentação e inclusões molhadas)
- Excelentes resultados após a vibração «no reservatório» de uma máquina de vazamento vertical Wagstaff DC.
- Excelentes resultados numa linha de fundição contínua da Bruno Presezzi.
- Melhoria da microcristalização e das características da liga na fundição.
- Redução do atrito entre uma ferramenta (por exemplo, fundição, trefilagem, extrusão, moldagem).
Acabamento superficial melhorado.
Custo ambiental reduzido, maior eficiência
As bolhas de gás sobem até à superfície e são expelidas. Uma abordagem alternativa consiste em submeter o material fundido a uma pressão reduzida, mas ambos os processos apresentam desvantagens ambientais e económicas.
Durante a desgaseificação por ultrassons do alumínio fundido, as microbolhas que se formam durante o ciclo de baixa pressão servem de núcleos para a formação de bolhas de hidrogénio. Essencialmente, o hidrogénio difunde-se para essas bolhas. Com a ajuda do fluxo acústico e da corrente induzidos por ultrassons, as bolhas de hidrogénio sobem até à superfície da massa fundida e são expelidas.
Este processo apresenta muitas vantagens em relação aos métodos tradicionais, incluindo uma redução do impacto ambiental e uma maior eficiência. Efetivamente, a desgaseificação por ultrassonsdo alumínio fundido reduz a porosidade da peça fundida, aumentando tanto a resistência como a ductilidade.