- Ultraschallentgasung von geschmolzenen Metallen bis zu 2.300°C und geschmolzenem Glas
- Montag - Freitag : 09:00 - 19:00
- Sialon Ceramics Sweden AB, Lila Kungsgatan 2, SE-411 08 Göteborg, Schweden
Zink, Magnesium, Kupfer, Messing, Bronze und Eisenlegierungen bis zu 1.800° Celsius
Was ist Kavitation mit Ultraschall?
Die Ultraschallbehandlung von Metallschmelzen kann die Eigenschaften von Gussstücken erheblich verbessern, insbesondere deren Mikrostruktur und mechanische Eigenschaften. 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, den Ersatz herkömmlicher Vorlegierungszusätze und erhebliche Verbesserungen des Mikrogefüges.
Hier werden wir uns mit den Mechanismen befassen, die den Wechselwirkungen zwischen flüssigem Metall und Ultraschall zugrunde liegen, insbesondere mit deren Anwendung auf die Ultraschallentgasung und Kornfeinung. Schließlich werden wir einen kurzen Blick auf unsere Ultraschalltechnologie werfen, die beim industriellen Stranggießen zum Einsatz kommt.
Angewandt auf Flüssigkeiten, einschließlich Wasser und flüssige Metalle, kann Ultraschallenergie Kavitation hervorrufen: die Bildung von Mikrobläschen aus Dampf, die durch schnelle Energieänderungen verursacht werden. Solche Blasen oder Hohlräume entstehen, wenn der Druck unter den Sättigungsdampfdruck der flüssigen Phase gesenkt wird. Sie kollabieren oder implodieren dann schnell unter hohem Druck, wobei eine Schockwelle entsteht und erhebliche Energie abgeleitet wird.
Die Kavitation wird verstärkt, wenn keimbildende Zentren vorhanden sind; typischerweise sind dies Mikrobläschen und Verunreinigungen.
Beim Gießen von Aluminium und seinen Legierungen kann das Vorhandensein von Wasserstoff, normalerweise in seiner atomaren Form, zu Porositätsproblemen im Endprodukt führen. Um dies zu vermeiden, wird oft ein Entgasungsprozess eingesetzt. Bei einem Ansatz wird ein Inertgas wie Argon in die Schmelze injiziert, wodurch sich Blasen bilden, in die Wasserstoff diffundiert und molekularen Wasserstoff bildet.
Einige Ergebnisse:
- Verbesserte Metallhomogenisierung, Kornfeinung und Vermischung von neuen Legierungen.
- Hervorragende Ergebnisse der Ultraschall-Entgasungstechnologie (Defragmente und benetzte Einschlüsse)
- Ausgezeichnete Ergebnisse nach dem Rütteln 'im Sumpf' einer vertikalen Wagstaff DC-Gießmaschine.
- Ausgezeichnete Ergebnisse auf einer Bruno Presezzi Stranggussanlage.
- Verbesserte Mikrokristallisation und Legierungseigenschaften beim Gießen.
- Reibungsreduzierung zwischen einem Werkzeug (z. B. Gießen, Ziehen, Extrudieren, Formen).
Verbesserte Oberflächengüte.
Reduzierte Umweltkosten, verbesserte Effizienz
Die Gasblasen steigen an die Oberfläche und werden ausgestoßen. Ein alternativer Ansatz besteht darin, die Schmelze einem reduzierten Druck auszusetzen, aber beide Verfahren haben ökologische und wirtschaftliche Nachteile.
Bei der Ultraschallentgasung von geschmolzenem Aluminium bilden die Mikrobläschen, die sich während des Niederdruckzyklus bilden, Keime für die Bildung von Wasserstoffblasen. Im Wesentlichen diffundiert der Wasserstoff zu diesen Blasen. Mit Hilfe der durch den Ultraschall induzierten akustischen Strömung steigen die Wasserstoffblasen an die Oberfläche der Schmelze und werden ausgestoßen.
Dieses Verfahren hat viele Vorteile gegenüber den herkömmlichen Methoden, darunter geringere Umweltkosten und höhere Effizienz. Die wirksame Ultraschallentgasung von geschmolzenem Aluminium verringert die Porosität des Gusses und erhöht sowohl die Festigkeit als auch die Duktilität.