Dégazage par ultrasons des métaux et du verre en fusion jusqu'à 1 800° C

Dégazage par ultrasons dans l'aluminium fondu

Le dégazage par ultrasons des alliages légers en fusion peut améliorer considérablement les propriétés des pièces coulées, en particulier leur microstructure et leurs propriétés mécaniques. Récemment, de nouveaux raffinements de la technique utilisant la technologie propriétaire des ultrasons ont apporté des avantages significatifs à la coulée continue industrielle, offrant une alternative au dégazage à l'argon, le remplacement des additifs d'alliage maître standard et des améliorations substantielles de la microstructure. 

Affinement du grain par ultrasons dans l'aluminium fondu

Diverses techniques sont disponibles pour améliorer la microstructure et le raffinement des grains dans les alliages d'aluminium, de magnésium, de zinc et de cuivre, par exemple, il existe une forte corrélation entre la taille des grains et la température de coulée ; toutefois, des améliorations significatives peuvent être obtenues grâce à un traitement par ultrasons. Deux mécanismes, dont le processus de cavitation ultrasonique, contribuent à ce processus.

Pendant le cycle de haute pression du processus de cavitation ultrasonique, l'effondrement des bulles entraîne des températures et des pressions élevées localisées. Les températures peuvent dépasser 1000 K et les pressions 400 MPa ; des taux de refroidissement rapides se produisent également. Les effets de ce processus de cavitation ultrasonique sont doubles : de nombreux sites de nucléation sont formés, ce qui induit des tailles de grains plus fines, et les énergies générées détruisent les structures dendritiques qui se formeraient autrement.

Traitement de micro-alliage par ultrasons dans les métaux légers comme l'aluminium fondu

Notre nouveau traitement ultrasonique des alliages légers tels que l'aluminium en fusion, utilisant une fréquence de cavitation de 20 kHz, peut améliorer radicalement la microstructure des produits finaux. Cependant, lorsqu'il est combiné avec le micro-alliage, les résultats sont encore plus spectaculaires. Notre projet de micro-alliage ultrasonique en cours nous a déjà permis de créer des micro-alliages d'aluminium plus résistants que l'acier.

Notre travail indique que la micro-alliage assistée par ultrasons ouvre de nouvelles voies pour le développement de la prochaine génération d'alliages automobiles.

Procédé de verre fondu par ultrasons Économies d'énergie jusqu'à 20% !

Il existe une forte corrélation entre la taille des bulles, la température d'affinage et le temps. En d'autres termes, les bulles plus grosses s'élèvent plus rapidement que les bulles plus petites ; des températures d'affinage plus élevées réduisent la viscosité du verre fondu ; les bulles s'élèvent plus rapidement lorsque la viscosité est plus faible. Ainsi, pour améliorer l'efficacité du processus d'affinage, on souhaite augmenter le diamètre des bulles et/ou réduire la viscosité du verre fondu. Comme nous le verrons, l'affinage par ultrasons nous permet d'augmenter la taille des bulles et de les éliminer efficacement sans avoir à augmenter la température du verre fondu.