การยกไฟฟ้าอุปกรณ์อลูมิเนียมอัลตราโซนิก 20kHz
| ความถี่ | 20kHz |
| พลัง | 1500watt ในสูงสุด |
| อุณหภูมิ | 700 ℃ |
| ความกว้าง | 20 - 90% |
| แหล่งจ่ายไฟ | 220V/50 - 60Hz |
| วัสดุแตร | โลหะผสมไทเทเนียม |
| ขนาดแตร | 50 มม. (ปรับแต่ง) |
| เครื่องกำเนิดไฟฟ้า | ดิจิตอล |
| วัสดุถัง | SS304 |
1. หลักการพื้นฐาน:
ผลของคลื่นอัลตราโซนิกในอลูมิเนียมละลาย
คลื่นอัลตราโซนิกเป็นคลื่นกลที่มีความถี่สูงกว่า 20kHz เมื่อพวกเขาถูกส่งไปยังอลูมิเนียมละลายผ่านโพรบ (หรือ transducer) พวกเขาจะกระตุ้นเอฟเฟกต์หลักสองอย่างดังนั้นจึงเปลี่ยนโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติ macroscopic ของการหลอมละลาย:
1.1 Cavitation Effect
เมื่อคลื่นอัลตราโซนิกแพร่กระจายในการละลายพวกมันจะสร้างความผันผวนของความดันเป็นระยะ: ฟองเล็ก ๆ จำนวนมาก (ฟองสบู่คาวิตี้) จะเกิดขึ้นในขั้นตอนต่ำ - ความดัน การล่มสลายของฟองสบู่จะปล่อยแรงกระแทกขนาดใหญ่ (ความดันในท้องถิ่นสามารถเข้าถึงบรรยากาศนับพัน) และอุณหภูมิสูง (อุณหภูมิในท้องถิ่นสามารถเข้าถึงองศาเซลเซียสหลายพันองศา) และสร้าง microjets ที่แข็งแกร่งในเวลาเดียวกัน
แรงกระแทกนี้สามารถทำลายฟิล์มออกไซด์ในอลูมิเนียมละลาย (พื้นผิวของอลูมิเนียมละลายมีแนวโน้มที่จะสร้างฟิล์มal₂o₃ออกไซด์ซึ่งมีผลต่อการไหลของการละลาย);
อุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมที่มีความดันสูงสามารถส่งเสริมการหลบหนีของก๊าซ (เช่นไฮโดรเจน) ในการหลอมเหลวหรือทำลายการรวมหยาบ (เช่นอนุภาคเจือปน)
1.2 เอฟเฟกต์การสตรีมอะคูสติก
เมื่อคลื่นอัลตราโซนิกแพร่กระจายพวกมันจะขับเคลื่อนการละลายเพื่อผลิตการไหลของขนาดมหึมาหรือด้วยกล้องจุลทรรศน์ (การสตรีมอะคูสติก) การไหลนี้สามารถเร่งการแลกเปลี่ยนวัสดุภายในการละลายทำให้องค์ประกอบหลอมละลายและอุณหภูมิสม่ำเสมอมากขึ้นและในเวลาเดียวกันก็ส่งเสริมการแยกฟองสบู่การรวมและการละลาย
2. บทบาทหลักของการรักษาด้วยอัลตราโซนิกของการละลายอลูมิเนียม
2.1. ชำระล้างและลดข้อบกพร่อง
○นำก๊าซออก: ฟองที่เกิดจากผลกระทบของการเกิดโพรงอากาศสามารถดูดซับไฮโดรเจนในการละลาย (อลูมิเนียมละลายนั้นง่ายต่อการดูดซับไฮโดรเจนและข้อบกพร่องของรูขุมขนจะเกิดขึ้นหลังจากการแข็งตัว) และลอยไปที่พื้นผิวด้วยฟองสบู่เพื่อหลบหนีลดความพรุนของการหล่อ
○ลบการรวม: แรงกระแทกคาวิตี้สามารถทำลายการรวมออกไซด์หยาบ (เช่นal₂o₃) และเอฟเฟกต์การสตรีมเสียงช่วยส่งเสริมการรวมตัวและการลอยตัวของการรวมที่ดีลดข้อบกพร่องในการคัดเลือก
2.2. ปรับแต่งธัญพืชและปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกล
เมื่ออลูมิเนียมละลายแข็งตัวขนาดของเมล็ดจะส่งผลโดยตรงต่อความแข็งแรงความเหนียวและคุณสมบัติอื่น ๆ ของวัสดุ (ธัญพืชหยาบจะนำไปสู่ประสิทธิภาพที่ลดลง)
○เอฟเฟกต์คาวิตี้และการสั่นสะเทือนเชิงกลของคลื่นอัลตราโซนิกสามารถสร้าง "แกนนิวเคลียสที่แตกต่างกันจำนวนมาก" (เช่นอนุภาคออกไซด์ที่หักหรือสารตกค้างฟอง) ในการหลอมละลายส่งเสริมการเจริญเติบโตของธัญพืชจากแกนมากขึ้นในระหว่างการแข็งตัว
○การวิจัยแสดงให้เห็นว่าขนาดเกรนของการหล่อโลหะผสมอลูมิเนียมที่ได้รับการรักษาด้วยอัลตร้าซาวด์สามารถปรับปรุงได้จากหลายร้อยไมครอนเป็นสิบไมครอนความแข็งแรงแรงดึงสามารถเพิ่มขึ้นได้ 10%- 30%และการยืดตัวสามารถเพิ่มขึ้นได้มากกว่า 20%
2.3. ปรับปรุงการหลอมละลาย
เอฟเฟกต์การสตรีมอะคูสติกสามารถทำลายฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวของอลูมิเนียมละลาย (ฟิล์มออกไซด์จะเพิ่มความต้านทานต่อการหลอมเหลว) และในเวลาเดียวกันก็ส่งเสริมการหลอมละลายของการละลายเพื่อให้การละลายสามารถเติมโพรงได้อย่างราบรื่นยิ่งขึ้นในระหว่างการหล่อ
2.4. ส่งเสริมการกระจายองค์ประกอบของโลหะผสมที่สม่ำเสมอ
สำหรับโลหะผสมอลูมิเนียม (เช่นอัล - si, อัล - mg โลหะผสม), เอฟเฟกต์การกวนของอัลตร้าซาวด์สามารถเร่งการแพร่กระจายขององค์ประกอบโลหะผสม (เช่น Si, Mg) ในการละลายหลีกเลี่ยงการแยกส่วนประกอบ (ความเข้มข้นขององค์ประกอบในท้องถิ่นสูงเกินไปหรือต่ำเกินไป)
3. สถานการณ์แอปพลิเคชันหลัก
การหล่ออลูมิเนียมและอลูมิเนียม
สนามยานยนต์และอวกาศ: ใช้ในการผลิตการหล่อที่สำคัญเช่นกระบอกสูบเครื่องยนต์, ล้อ, ขั้วต่อปีก ฯลฯ เพื่อลดข้อบกพร่องภายในและปรับปรุงความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์
การประมวลผลโปรไฟล์อลูมิเนียม: ปรับปรุงการไหลของอลูมิเนียมหลอมละลายทำให้พื้นผิวของโปรไฟล์ที่อัดแน่นขึ้นและมีความแม่นยำในมิติที่สูงขึ้น
สูง - การเตรียมอลูมิเนียมบริสุทธิ์
ผลการทำให้บริสุทธิ์ของอัลตร้าซาวด์สามารถลดสิ่งสกปรก (เช่น Fe, Cu) และก๊าซในอลูมิเนียมละลายและใช้ในการเตรียมอลูมิเนียมความบริสุทธิ์สูง - ความบริสุทธิ์สูงกว่า 99.99%) เพื่อตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์
การพัฒนาอลูมิเนียมอัลลอยด์ใหม่
ด้วยความสามารถของอัลตร้าซาวด์ในการปรับแต่งธัญพืชและองค์ประกอบที่สม่ำเสมอสามารถใช้โลหะผสมอลูมิเนียมประสิทธิภาพสูง (เช่นสูง - ความแข็งแรงสูง - การกัดกร่อน - อัลลอยด์ต้านทาน) สามารถพัฒนาขึ้นเพื่อขยายการประยุกต์ใช้อลูมิเนียมในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง (เช่นทะเลลึกและอุณหภูมิสูง)
















