Echipament electric de topire cu ultrasunete de 20kHz din aluminiu
| Frecvenţă | 20kHz |
| Putere | 1500Watt în Max |
| Temperatură | 700 ℃ |
| Amplitudine | 20 - 90% |
| Alimentare electrică | 220V/50 - 60Hz |
| Material de corn | Aliaj de titan |
| Mărimea claxonului | 50mm (personalizat) |
| Generator | Digital |
| Material rezervor | SS304 |
1. Principiul de bază:
Efectul undelor cu ultrasunete la topirea din aluminiu
Undele cu ultrasunete sunt unde mecanice cu o frecvență mai mare de 20 kHz. Atunci când sunt transmise în aluminiu topite printr -o sondă (sau traductor), vor declanșa două efecte de miez, schimbând astfel microstructura și proprietățile macroscopice ale topiturilor:
1.1 Efectul cavitației
Atunci când undele cu ultrasunete se propagă în topitură, acestea vor genera periodic fluctuații de presiune: un număr mare de bule minuscule (bule de cavitație) sunt formate în stadiul de presiune scăzut, iar bulele se prăbușesc rapid în stadiul de presiune ridicat. Prăbușirea bulelor va elibera o forță de impact uriaș (presiunea locală poate ajunge la mii de atmosfere) și temperaturi ridicate (temperatura locală poate atinge mii de grade Celsius) și va genera microjete puternice în același timp.
Această forță de impact poate rupe filmul de oxid în topirea din aluminiu (suprafața topiturii de aluminiu este predispusă la formarea unei pelicule de oxid de al₂o₃, care afectează fluiditatea topiturii);
Mediul de temperatură ridicată și de înaltă presiune poate promova scăparea gazelor (cum ar fi hidrogenul) în topire sau poate rupe incluziunile grosiere (cum ar fi particulele de impuritate).
1.2 Efect de streaming acustic
Când undele cu ultrasunete se propagă, ele conduc topirea pentru a produce flux macroscopic sau microscopic (flux acustic). Acest debit poate accelera schimbul de materiale în interiorul topiturii, făcând compoziția și temperatura topită mai uniformă și, în același timp, promovând separarea bulelor, incluziunilor și topiturii.
2. Rolul principal al tratamentului cu ultrasunete a topiturii de aluminiu
2.1. Purificați topirea și reduceți defectele
○ Îndepărtați gazul: bulele generate de efectul de cavitație pot absorbi hidrogenul în topire (topirea de aluminiu este ușor de absorbit hidrogenul și se formează defecte ale porilor după solidificare) și plutesc la suprafață cu bulele pentru a scăpa, reducând porozitatea turnării.
○ Îndepărtați incluziunile: Forța de impact a cavitației poate rupe incluziunile grosiere ale oxidului (cum ar fi Al₂o₃), iar efectul de streaming acustic promovează agregarea și plutirea incluziunilor fine, reducând defectele de incluziune la turnare.
2.2. Rafinați boabele și îmbunătățiți proprietățile mecanice
Când topirea de aluminiu se solidifică, dimensiunea bobului afectează în mod direct rezistența, duritatea și alte proprietăți ale materialului (boabele grosiere vor duce la scăderea performanței).
○ Efectul de cavitație și vibrația mecanică a undei ultrasonice pot forma un număr mare de „nuclee de nucleare eterogene” (cum ar fi particule de oxid rupte sau reziduuri cu bule) în topitură, promovând creșterea boabelor din mai multe nuclee în timpul solidificării, rafinând astfel boabele.
○ Cercetările arată că dimensiunea cerealelor din turnările din aliaj de aluminiu tratate cu ecografie poate fi rafinată de la sute de microni la zeci de microni, rezistența la tracțiune poate fi crescută cu 10%- 30%, iar alungirea poate fi crescută cu mai mult de 20%.
2.3. Îmbunătățiți fluiditatea topiturii
Efectul de streaming acustic poate rupe filmul de oxid pe suprafața topiturii de aluminiu (filmul de oxid va crește rezistența la fluxul de topire) și, în același timp, va promova omogenizarea topiturii, astfel încât topirea poate umple cavitatea mai lin în timpul turnării (cum ar fi turnarea matriței, turnarea nisipului), reducând defectele precum „sub casting”.
2.4. Promovarea distribuției uniforme a elementelor din aliaj
Pentru aliajele de aluminiu (cum ar fi aliajele Al - Si, Al - Mg), efectul agitată al ecografiei poate accelera difuzarea elementelor de aliaj (cum ar fi Si, Mg) în topire, evita segregarea componentelor (concentrația elementelor locale este prea mare sau prea mică) și să asigure consistența performanței de turnare.
3. Scenarii principale de aplicație
Turnare din aluminiu și aliaj de aluminiu
Câmpuri auto și aerospațiale: utilizate la producerea de piese turnate cheie, cum ar fi cilindrii de motor, roți, conectori aripi etc., pentru a reduce defectele interne și a îmbunătăți fiabilitatea produsului.
Prelucrarea profilului de aluminiu: îmbunătățiți fluiditatea topiturii de aluminiu, faceți suprafața profilurilor extrudate mai netede și au o precizie dimensională mai mare.
Pregătirea mare - Puritate din aluminiu
Efectul de purificare a ecografiei poate reduce impuritățile (cum ar fi Fe, Cu) și gazele în topirea din aluminiu și este utilizat pentru a pregăti aluminiu de înaltă puritate (puritate peste 99,99%) pentru a îndeplini cerințele industriei electronice (cum ar fi ramele de plumb de cip) pentru puritatea materială.
Noua dezvoltare a aliajului de aluminiu
Având în vedere capacitatea ecografiei de a rafina boabele și compoziția uniformă, se pot dezvolta aliaje de aluminiu cu performanță ridicată (cum ar fi rezistență ridicată, rezistență ridicată - coroziune - aliaje rezistente) pentru a extinde aplicarea aluminiului în medii extreme (cum ar fi marea profundă și temperatura ridicată).
















