Ultraljudsavgasning i smälta metaller och smält glas upp till 1 800 °C

Ultraljudsavgasning i smält aluminium

Ultraljudsbehandling av lättmetallsmältor kan avsevärt förbättra egenskaperna hos gjutgods, i synnerhet deras mikrostruktur och mekaniska egenskaper. Nyligen har nya förbättringar av tekniken med patentskyddad ultraljudsteknik gett betydande fördelar för industriell kontinuerlig gjutning, och erbjuder ett alternativ till argonavgasning, ersättning av standardlegeringstillsatser och betydande förbättringar av mikrostrukturen. 

Ultraljudsförfining av korn i smält aluminium

Olika tekniker finns tillgängliga för att förbättra mikrostrukturen och kornförfiningen i aluminiumlegeringar, till exempel magnesium, zink och koppar. Det finns en stark korrelation mellan kornstorlek och gjuttemperatur. Emellertid kan betydande förbättringar uppnås med ultraljudsbehandling. Två mekanismer, inklusive ultraljudskavitationsprocessen, bidrar till denna process.

Under högtryckscykeln i ultraljudskavitationsprocessen resulterar kollapsande bubblor i lokalt höga temperaturer och tryck. Temperaturerna kan överstiga 1000 K medan trycket kan överstiga 400 MPa; snabba kylningshastigheter förekommer också. Effekterna av denna ultraljudskavitationsprocess är tvåfaldiga: många kärnbildningsställen bildas vilket inducerar finare kornstorlekar, och de genererade energierna förstör dendritiska strukturer som annars skulle bildas.

Ultraljudsbehandling av mikrolegeringar i lättmetaller som smält aluminium

Vår nya ultraljudsbehandling av lätta legeringar, som aluminiumsmältor, med en kavitationsfrekvens på 20 kHz, kan radikalt förbättra mikrostrukturen hos slutprodukterna. Men i kombination med mikrolegeringblir resultaten ännu mer dramatiska. Vårt pågående ultraljudsmikrolegeringsprojekt har redan gjort det möjligt för oss att skapa aluminiummikrolegeringar som är starkare än stål.

Vårt arbete indikerar att ultraljudsassisterad mikrolegering öppnar nya vägar för utvecklingen av nästa generations billegeringar.

Energibesparingar för ultraljudssmält glasprocess: upp till 20 %!

Det finns en stark korrelation mellan bubbelstorlek, raffineringstemperatur och tid. Enkelt uttryckt stiger större bubblor snabbare än mindre bubblor; högre raffineringstemperaturer minskar viskositeten hos det smälta glaset; bubblor stiger snabbare när viskositeten är lägre. För att förbättra effektiviteten i raffineringsprocessen vill vi därför öka bubbeldiametern och/eller minska viskositeten hos det smälta glaset. Som vi ska se tillåter ultraljudsraffinering oss att öka bubbelstorleken och effektivt avlägsna bubblor utan att behöva höja temperaturen på det smälta glaset.