Ultraschallentgasung in geschmolzenen Metallen & geschmolzenem Glas bis 1.800° C

Ultraschall-Entgasung in geschmolzenem Aluminium

Die Ultraschallentgasung von Leichtmetallschmelzen kann die Eigenschaften von Gussstücken, insbesondere ihr Mikrogefüge und ihre mechanischen Eigenschaften, erheblich verbessern. In jüngster Zeit haben neue Verfeinerungen der Technik unter Verwendung der firmeneigenen Ultraschalltechnologie erhebliche Vorteile für den industriellen Strangguss gebracht. Sie bieten eine Alternative zur Argon-Entgasung, einen Ersatz für die üblichen Vorlegierungszusätze und erhebliche Verbesserungen des Mikrogefüges. 

Ultraschall-Kornverfeinerung in geschmolzenem Aluminium

Es gibt verschiedene Techniken zur Verbesserung des Gefüges und der Kornfeinung in Aluminium-, Magnesium-, Zink- und Kupferlegierungen. Es besteht eine starke Korrelation zwischen der Korngröße und der Gießtemperatur; erhebliche Verbesserungen können jedoch durch eine Ultraschallbehandlung erzielt werden. Zwei Mechanismen, darunter die Ultraschallkavitation, tragen zu diesem Prozess bei.

Während des Hochdruckzyklus des Ultraschallkavitationsprozesses führen die kollabierenden Blasen zu lokal hohen Temperaturen und Drücken. Die Temperaturen können 1000 K und die Drücke 400 MPa übersteigen; außerdem kommt es zu schnellen Abkühlungsraten. Dieser Ultraschallkavitationsprozess hat zwei Auswirkungen: Es entstehen viele Keimbildungsstellen, die zu einer feineren Korngröße führen, und die erzeugten Energien zerstören dendritische Strukturen, die sich sonst bilden würden.

Ultraschall-Mikrolegierungsbehandlung in Leichtmetallen wie geschmolzenem Aluminium

Unsere neuartige Ultraschall-Schmelzbehandlung von Leichtmetallschmelzen wie Aluminiumschmelzen mit einer Kavitationsfrequenz von 20 kHz kann die Mikrostruktur der Endprodukte radikal verbessern. In Kombination mit der Mikrolegierung sind die Ergebnisse jedoch noch dramatischer. Unser laufendes Projekt zur Ultraschall-Mikrolegierung hat es uns bereits ermöglicht, Aluminium-Mikrolegierungen herzustellen, die stärker als Stahl sind.

Unsere Arbeit zeigt, dass die ultraschallunterstützte Mikrolegierung neue Wege für die Entwicklung von Automobillegierungen der nächsten Generation eröffnet.

Ultraschallverfahren für geschmolzenes Glas Energieeinsparung bis zu 20%!

Es besteht eine starke Korrelation zwischen Blasengröße, Läutertemperatur und Zeit. Einfach ausgedrückt, steigen größere Blasen schneller auf als kleinere; höhere Läutertemperaturen verringern die Viskosität der Glasschmelze; Blasen steigen schneller auf, wenn die Viskosität niedriger ist. Um die Effizienz des Läuterungsprozesses zu verbessern, möchten wir also den Blasendurchmesser erhöhen und/oder die Viskosität der Glasschmelze verringern. Wie wir sehen werden, ermöglicht uns die Ultraschall-Läuterung, die Blasengröße zu erhöhen und Blasen effizient zu entfernen, ohne die Temperatur des geschmolzenen Glases erhöhen zu müssen.