Equipo de fusión de aluminio ultrasónico de elevación eléctrica de 20 kHz
| Frecuencia | 20 kHz |
| Fuerza | 1500 vatios en max |
| Temperatura | 700 ℃ |
| Amplitud | 20 - 90% |
| Fuente de alimentación | 220V/50 - 60Hz |
| Material de bocina | Aleación de titanio |
| Tamaño de la bocina | 50 mm (personalizado) |
| Generador | Digital |
| Material del tanque | SS304 |
1. Principio básico:
El efecto de las ondas ultrasónicas en la fusión de aluminio
Las ondas ultrasónicas son ondas mecánicas con una frecuencia superior a 20 kHz. Cuando se transmiten en fusión de aluminio a través de una sonda (o transductor), activarán dos efectos centrales, cambiando así la microestructura y las propiedades macroscópicas de las fusión:
1.1 Efecto de cavitación
Cuando las ondas ultrasónicas se propagan en la fusión, generarán periódicamente fluctuaciones de presión: se forman una gran cantidad de pequeñas burbujas (burbujas de cavitación) en la etapa de baja presión, y las burbujas colapsan rápidamente en la etapa de alta presión. El colapso de las burbujas liberará una gran fuerza de impacto (la presión local puede alcanzar miles de atmósferas) y alta temperatura (la temperatura local puede alcanzar miles de grados centígrados) y generar microjets fuertes al mismo tiempo.
Esta fuerza de impacto puede romper la película de óxido en la masa fundida de aluminio (la superficie de la masa fundida de aluminio es propensa a formar una película de óxido de Al₂o₃, lo que afecta la fluidez de la fusión);
El entorno de alta temperatura y alta presión puede promover el escape de los gases (como el hidrógeno) en la masa fundida o romper las inclusiones gruesas (como las partículas de impureza).
1.2 Efecto de transmisión acústica
Cuando las ondas ultrasónicas se propagan, impulsan la masa fundida para producir flujo macroscópico o microscópico (transmisión acústica). Este flujo puede acelerar el intercambio de material dentro de la fusión, haciendo que la composición y la temperatura de la fundición sean más uniformes, y al mismo tiempo promoviendo la separación de burbujas, inclusiones y la fusión.
2. El papel principal del tratamiento ultrasónico de la fusión de aluminio
2.1. Purificar la fusión y reducir los defectos
○ Retire el gas: las burbujas generadas por el efecto de cavitación pueden absorber el hidrógeno en la masa fundida (la masa fundida de aluminio es fácil de absorber hidrógeno, y los defectos de los poros se forman después de la solidificación) y flotar a la superficie con las burbujas para escapar, reduciendo la porosidad de la fundición.
○ Eliminar las inclusiones: la fuerza de impacto de la cavitación puede romper las inclusiones de óxido grueso (como Al₂o₃), y el efecto de transmisión acústica promueve la agregación y la flotación de inclusiones finas, reduciendo los defectos de inclusión en la fundición.
2.2. Refina los granos y mejore las propiedades mecánicas
Cuando la masa fundida de aluminio se solidifica, el tamaño del grano afecta directamente la resistencia, la tenacidad y otras propiedades del material (los granos gruesos conducirán a una disminución del rendimiento).
○ El efecto de cavitación y la vibración mecánica de la onda ultrasónica pueden formar una gran cantidad de "núcleos de nucleación heterogéneos" (como partículas de óxido rotas o residuos de burbujas) en la masa fundida, promoviendo el crecimiento de granos de más núcleos durante la solidificación, refinando así los granos.
○ La investigación muestra que el tamaño del grano de las fundiciones de aleación de aluminio tratadas con ultrasonido se puede refinar de cientos de micras a decenas de micras, la resistencia a la tracción se puede aumentar en un 10%- 30%, y la alargamiento se puede aumentar en más del 20%.
2.3. Mejorar la fluidez de la fusión
El efecto de transmisión acústica puede romper la película de óxido en la superficie de la masa fundida de aluminio (la película de óxido aumentará la resistencia al flujo de fusión), y al mismo tiempo promover la homogeneización de la masa fundida, de modo que la masa fundida pueda llenar la cavidad más suave durante la fundición (como la fundición, la fundición de arena), reducción de las defectos como "bajo - fundición".
2.4. Promover la distribución uniforme de elementos de aleación
Para las aleaciones de aluminio (como Al - Si, Al - Mg Alleys), el efecto de agitación de la ecografía puede acelerar la difusión de elementos de aleación (como Si, Mg) en la masa fundida, evitar la segregación de componentes (la concentración de elementos locales es demasiado alta o demasiado baja) y garantizar la consistencia del rendimiento de la fundición.
3. Escenarios de aplicación principal
Casting de aleación de aluminio y aluminio
Campos de automóviles y aeroespaciales: utilizado en la producción de fundiciones clave, como cilindros de motor, ruedas, conectores de ala, etc., para reducir los defectos internos y mejorar la confiabilidad del producto.
Procesamiento del perfil de aluminio: Mejore la fluidez de la masa fundida de aluminio, haga que la superficie de los perfiles extruidos sea más suave y tenga mayor precisión dimensional.
Preparación de aluminio de alta pureza
El efecto de purificación del ultrasonido puede reducir las impurezas (como Fe, Cu) y los gases en la masa fundida de aluminio, y se utiliza para preparar aluminio de alta pureza (pureza por encima del 99.99%) para cumplir con los requisitos de la industria electrónica (como los marcos de plomo de las fichas) para la pureza del material.
Nuevo desarrollo de aleación de aluminio
Con la capacidad del ultrasonido para refinar granos y composición uniforme, se pueden desarrollar aleaciones de aluminio de alto rendimiento (como alta resistencia, alta corrosión - aleaciones resistentes) para expandir la aplicación de aluminio en entornos extremos (como mar profunda y alta temperatura).
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