Sähkön nosto 20 kHz: n ultraääni alumiinisulavarusteet
| Taajuus | 20 kHz |
| Voima | 1500 watt enintään |
| Lämpötila | 700 ℃ |
| Amplitudi | 20 - 90% |
| Virtalähde | 220 V/50 - 60Hz |
| Sarvimateriaali | Titaaniseos |
| Sarven koko | 50 mm (räätälöity) |
| Generaattori | Digitaalinen |
| Säiliömateriaali | SS304 |
1. Perusperiaate:
Ultraääniaaltojen vaikutus alumiinissa sulaa
Ultraääniaallot ovat mekaanisia aaltoja, joiden taajuus on yli 20 kHz. Kun ne siirretään alumiiniin sulaa koettimen (tai muuntimen) kautta, ne laukaisevat kaksi ydinvaikutusta, mikä muuttaa sulaman mikrorakenteen ja makroskooppisia ominaisuuksia:
1.1 Kavitaatiovaikutus
Kun ultraääniaallot etenevät sulaessa, ne tuottavat määräajoin painevaihteluita: matalassa - painevaiheessa muodostuu suuri määrä pieniä kuplia (kavitaatiokuplia) ja kuplat romahtavat nopeasti korkeassa - painevaiheessa. Kuplien romahtaminen vapauttaa valtavan iskuvoiman (paikallinen paine voi saavuttaa tuhansia ilmakehmiä) ja korkean lämpötilan (paikallinen lämpötila voi saavuttaa tuhansia celsiusastetta) ja tuottaa voimakkaita mikrojuokoja samanaikaisesti.
Tämä iskuvoima voi rikkoa oksidikalvon alumiinisulassa (alumiinisulan pinta on alttiita muodostamaan al₂o₃ -oksidikalvoa, mikä vaikuttaa sulan juoksevuuteen);
Korkea lämpötila ja korkeapaineympäristö voivat edistää kaasujen (kuten vedyn) poistumista sulalla tai katkaista karkeat sulkeumat (kuten epäpuhtauspartikkelit).
1.2 Akustinen suoratoistovaikutus
Kun ultraääniaallot etenevät, ne ajavat sulaa tuottamaan makroskooppista tai mikroskooppista virtausta (akustinen suoratoisto). Tämä virtaus voi nopeuttaa materiaalinvaihtoa sulan sisällä, mikä tekee sula koostumuksesta ja lämpötilasta yhtenäisemmän ja samalla edistäen kuplien, sulkeumien ja sulan erottamista.
2. Alumiinisulan ultraäänihoidon päärooli
2.1. Puhdista sula ja vähennä vikoja
○ Poista kaasu: Kavitaatiovaikutuksen tuottamat kuplat voivat absorboida vetyä sulaan (alumiinisula on helppo absorboida vety ja huokosvaurioita muodostuu kiinteytymisen jälkeen) ja kellua pintaan kuplien paeta vähentäen valan huokoisuutta.
○ Poista sulkeumat: Kavitaatiovaikutusvoima voi rikkoa karkeat oksidien sulkeumat (kuten al₂o₃), ja akustinen suoratoistovaikutus edistää hienojen sulkeumien aggregaatiota ja kelluvuutta vähentäen valun sisällyttämisvaurioita.
2.2. Tarkenna jyviä ja paranna mekaanisia ominaisuuksia
Kun alumiini sulaa jähmettyä, viljakoko vaikuttaa suoraan materiaalin lujuuteen, sitkeyteen ja muihin ominaisuuksiin (karkeat jyvät johtavat suorituskyvyn vähentymiseen).
○ Ultraääniaallon kavitaatiovaikutus ja mekaaninen värähtely voivat muodostaa suuren määrän "heterogeenisiä ytimten ytimiä" (kuten rikkoutuneita oksidihiukkasia tai kuplajäämiä) sulaessa, mikä edistää jyvien kasvua useammasta ytimestä kiinteytymisen aikana, mikä hienostaa jyviä.
○ Tutkimukset osoittavat, että ultraäänellä käsiteltyjen alumiiniseosvalujen viljakoko voidaan tarkentaa sadoista mikronista kymmeniin mikroniin, vetolujuutta voidaan lisätä 10%- 30%ja pidennys voidaan lisätä yli 20%.
2.3. Parantaa sulan sujuvuutta
Akustinen suoratoistovaikutus voi rikkoa oksidikalvon alumiinin sulamisen pinnalle (oksidikalvo lisää sulan virtausvastusta) ja edistää samalla sulan homogenointia, jotta sula voi täyttää ontelon sujuvammin valun aikana (kuten suonen valu, hiekkavalu), vähentäen vikaantumisia, kuten "Under - casting".
2.4. Edistää seoselementtien tasaista jakautumista
Alumiiniseoksille (kuten Al - Si, Al - Mg -seoksille) ultraäänin sekoittava vaikutus voi nopeuttaa seoselementtien (kuten Si, Mg) diffuusiota sulalla, välttää komponenttien segregaation (paikallinen elementtipitoisuus on liian korkea tai liian matala) ja varmista valujen suorituskyvyn johdonmukaisuus.
3. Pääsovellusskenaariot
Alumiini- ja alumiiniseosvalu
Auto- ja ilmailualan kentät: Käytetään avainvalujen, kuten moottorisylinterien, pyörien, siipiliittimien jne. Tuotannossa, sisäisten vikojen vähentämiseksi ja tuotteiden luotettavuuden parantamiseksi.
Alumiiniprofiilin prosessointi: Paranna alumiinisulan juoksevuutta, tee suulakepuristettujen profiilien pinta tasaisemmin ja niiden mittaus on suurempi.
Korkea - puhtaus alumiinin valmistelu
Ultraäänen puhdistusvaikutus voi vähentää epäpuhtauksia (kuten Fe, Cu) ja kaasuja alumiinisulassa, ja sitä käytetään korkean - puhtauden alumiinin valmistukseen (puhtaus yli 99,99%) elektroniikkateollisuuden (kuten sirun lyijykehysten) vaatimusten täyttämiseksi materiaalin puhtauden suhteen.
Uusi alumiiniseoskehitys
Ultraäänen kykyä hienosäätää jyviä ja tasaista koostumusta, korkeat - suorituskyvyn alumiiniseokset (kuten korkea - lujuus, korkea - korroosio - resistenttejä seoksia) voidaan kehittää alumiinin levittämisen laajentamiseksi äärimmäisissä ympäristöissä (kuten syvä meri ja korkea lämpötila).
















