Elektrisk løft 20 kHz ultralyds aluminiumsmeltningsudstyr
| Frekvens | 20 kHz |
| Magt | 1500watt i Max |
| Temperatur | 700 ℃ |
| Amplitude | 20 - 90% |
| Strømforsyning | 220V/50 - 60Hz |
| Hornmateriale | Titaniumlegering |
| Hornstørrelse | 50 mm (tilpasset) |
| Generator | Digital |
| Tankmateriale | SS304 |
1. Grundlæggende princip:
Effekten af ultralydsbølger i aluminiumsmelter
Ultralydsbølger er mekaniske bølger med en frekvens, der er højere end 20 kHz. Når de overføres til aluminiumsmelter gennem en sonde (eller transducer), vil de udløse to kerneeffekter og derved ændre mikrostrukturen og makroskopiske egenskaber ved smelterne:
1.1 Kavitationseffekt
Når ultralydsbølger forplantes i smelten, vil de med jævne mellemrum generere tryksvingninger: et stort antal små bobler (kavitationsbobler) dannes i det lave - trykstadium, og boblerne kollapser hurtigt i det høje - trykstadium. Sammenbruddet af bobler vil frigive enorme slagkraft (lokalt tryk kan nå tusinder af atmosfærer) og høj temperatur (lokal temperatur kan nå tusinder af grader celsius) og generere stærke mikrojetter på samme tid.
Denne påvirkningskraft kan bryde oxidfilmen i aluminiumsmeltet (overfladen af aluminiumsmeltet er tilbøjelig til at danne al₂o₃ oxidfilm, der påvirker smeltens fluiditet);
Miljøet med høj temperatur og højt tryk kan fremme flugt af gasser (såsom brint) i smelten eller bryde grove indeslutninger (såsom urenhedspartikler).
1.2 Akustisk streamingeffekt
Når ultralydsbølger forplantes, kører de smeltet til at producere makroskopisk eller mikroskopisk strømning (akustisk streaming). Denne strøm kan fremskynde den materielle udveksling inde i smelten, hvilket gør smeltesammensætningen og temperaturen mere ensartet og samtidig fremmer adskillelsen af bobler, indeslutninger og smelten.
2.
2.1. Rens smelte og reducer defekter
○ Fjern gas: Boblerne genereret af kavitationseffekten kan absorbere brint i smelten (aluminiumsmelt er let at absorbere brint, og porefekter dannes efter størkning) og flyder til overfladen med boblerne for at flygte, reducere porøsiteten i støbningen.
○ Fjern indeslutninger: Kavitationseffektkraften kan bryde grove oxidindeslutninger (såsom al₂o₃), og den akustiske streamingeffekt fremmer aggregeringen og flydende af fine indeslutninger, hvilket reducerer inkluderingsdefekterne i støbningen.
2.2. Forfine kornene og forbedre de mekaniske egenskaber
Når aluminiumsmeltningen størkner, påvirker kornstørrelsen direkte styrken, sejheden og andre egenskaber af materialet (grove korn vil føre til nedsat ydelse).
○ Kavitationseffekten og den mekaniske vibration af den ultralydsbølge kan danne et stort antal "heterogene nucleation -kerner" (såsom brudte oxidpartikler eller boblerester) i smelten, hvilket fremmer væksten af korn fra flere kerner under solidificering og derved raffinerer kornene.
○ Forskning viser, at kornstørrelsen af aluminiumslegeringsstøbegods behandlet med ultralyd kan raffineres fra hundreder af mikron til titusinder af mikron, trækstyrken kan øges med 10%- 30%, og forlængelsen kan øges med mere end 20%.
2.3. Forbedre smeltefluiditet
Den akustiske streamingeffekt kan bryde oxidfilmen på overfladen af aluminiumsmeltet (oxidfilmen vil øge smeltestrømningsmodstanden) og på samme tid fremme homogeniseringen af smelten, så smeltet kan fylde hulrummet mere glat under støbning (såsom die støbning, sandstøbning), reducere defekter som "under - støbning".
2.4. Fremme ensartet fordeling af legeringselementer
For aluminiumslegeringer (såsom Al - Si, AL - Mg -legeringer) kan den omrørende virkning af ultralyd fremskynde diffusionen af legeringselementer (såsom Si, Mg) i smelte, undgå komponentsegregering (lokal elementkoncentration er for høj eller for lav) og sikre konsistensen af støbepræstation.
3. Hovedapplikationsscenarier
Aluminium og aluminiumslegeringsstøbning
Automobile og rumfartsfelter: Brugt i produktionen af nøglestøbninger såsom motorcylindre, hjul, vingestik osv. For at reducere interne defekter og forbedre produktpålideligheden.
Aluminiumsprofilbehandling: Forbedre fluiditeten af aluminiumsmeltning, gør overfladen af ekstruderede profiler glattere og har højere dimensionel nøjagtighed.
Høj - Præparation af renhedsaluminium
Oprensningseffekten af ultralyd kan reducere urenheder (såsom Fe, Cu) og gasser i aluminiumsmeltning og bruges til at fremstille høje
Ny udvikling af aluminiumslegering
Med ultralydets evne til at forfine korn og ensartet sammensætning kan høj - ydelsesaluminiumslegeringer (såsom høj - styrke, høj - korrosion - resistente legeringer) udvikles til at udvide anvendelsen af aluminium i ekstreme miljøer (såsom dybhav og høj temperatur).
















