0
0 varer
Ingen produkter i handlekurven.

Hvorfor ultralydavgassing med Sialon Sonotrodes overgår grafitrotorer i smeltet aluminium

Akustisk kavitasjon fjerner oppløst hydrogen og raffinerer kornstrukturen samtidig – uten argon, uten grafittforurensning og Sialon keramiske sonotroder som overlever der titan svikter. Ultralydavgassing Sialon-sonotroder er nøkkelen til denne avanserte prosessen.

26. juli 2026 · 9 minutters lesetid

Keramisk sonotrode nedsenket i smeltet aluminium med akustiske kavitasjonsbølger som stråler inn i smelten


TL;DR

Oppløst hydrogen er den primære årsaken til porøsitet i aluminiumstøpegods; grov kornstruktur forverrer enhver mekanisk svakhet nedstrøms. Roterende avgassing med grafitrotorer adresserer hydrogen, men introduserer forurensning, forbruker argon, genererer slagg og etterlater kornforfining som en separat prosess. Ultralydavgassing gjør begge deler samtidig – driver ut hydrogen via akustisk kavitasjon og raffinerer korn gjennom den samme sjokkbølgeenergien – uten bærergass, ingen forurensning og behandlingstider 3 ganger raskere enn impellerdrevne systemer. Den begrensende faktoren har alltid vært sonotroden: titan svikter over 700 °C, grafitt forurenser smelten. Sialon-keramikk løser begge problemene – kjemisk inert mot aluminium, termisk stabil og konstruert spesielt for ultralydoverføring til smeltet metall. Det som gjør systemet unikt effektivt er elimineringen av stående bølger – en kritisk designprestasjon som muliggjør jevn akustisk feltfordeling gjennom hele smelten, som forklart på ultrasonicdegassing.com .


Problemet som alle støperier kjenner til, men sjelden kvantifiserer

Flytende aluminium ved 750 °C inneholder omtrent 0,65 cm³ oppløst hydrogen per 100 g metall . I det øyeblikket det størkner, faller likevektsløseligheten til 0,034 cm³/100 g – et fall på 94 %. Hydrogenet som ikke lenger kan forbli i løsning, må bort et sted. Hvis støpegodset størkner raskt nok, blir det porøsitet: bane for strukturelle og trykktette komponenter.

Ett gram oppløst hydrogen i ett tonn flytende aluminium kan produsere 2–3 % porøsitet i det ferdige støpegodset – et tall som kommer fra enkel termodynamikk, ikke et verst tenkelig scenario i industrien. For strukturelle deler innen luftfart og bilindustrien er det diskvalifiserende i seg selv. For alle deler der utmattingslevetid eller trykkintegritet er viktig, er det porøsitet der svikt starter.

Hydrogenet kommer inn i smelten fra vanndamp i atmosfæren, fra fuktige tilførte materialer og fra vått verktøy. Ved 750 °C og 30 % relativ fuktighet tar naturlig avgassing – bare det å holde smelten og vente – opptil en time for å nærme seg den industrielle standardrestmengden på 0,1–0,2 cm³/100 g . Ingen i et produksjonsstøperi gjør det.

Kornstruktur er den andre variabelen. Grove søyleformede korn i en DC-støpt barre betyr ujevn mekaniske egenskaper, anisotropisk respons på deformasjon og høyere mottakelighet for varmriving under størkning. Kornforfining håndteres konvensjonelt ved å tilsette titan-bor-masterlegeringer (TiBAl) til smelten – effektivt, men et ekstra forbruksmateriale, en ekstra logistikkkjede og en ekstra forurensningsrisiko hvis doseringen går feil.

Spørsmålet som er verdt å stille seg er hvorfor industrien fortsatt behandler disse som to separate problemer som krever to separate prosesser.

Hvordan roterende avgassing fungerer – og hvor den går ut av veien

Standardmetoden: Rotasjonsavgassing

Standardmetoden er en roterende avgasser: en grafitrotor som roteres med høy hastighet inn i smelten, injiserer argon (eller argon-klorblandinger) gjennom rotorakselen og sprer det som fine bobler i hele ovnen. Hydrogen fordeler seg fra smelten i argonboblene i henhold til Sieverts lov, og boblene fører det til overflaten.

Det fungerer. Det har fungert i flere tiår. Men det finnes strukturelle begrensninger som erfaringen i støperiet gjør veldig kjent.

Grafittforurensning

Rotoren eroderer. Grafittpartikler kommer inn i smelten. I aluminiumslegeringer kan dette danne aluminiumkarbidfaser (Al₄C₃), som er sprø, fuktighetsfølsomme og vanskelige å fjerne ved filtrering. Forurensningen er snikende – liten nok til å bestå oppstrøms kvalitetskontroller og bare manifestere seg som overflateflekker eller mekaniske avvik i ferdige deler.

Rotorslitasje og -feil

Grafitt er sprø. Rotorfeil – sprekker eller brudd – er ikke uvanlig, spesielt ikke ved termisk sjokk fra kalde tilsetninger eller dårlig forvarmingspraksis. En sviktende rotor betyr uplanlagt nedetid og en smelte som må inspiseres før den kan fortsette.

Argon Logistikk

Hver kg argon som brukes må anskaffes, leveres, lagres og håndteres. Argon-klorblandinger (som fortsatt brukes i noen operasjoner for fluksavgassing) øker regulatorisk kompleksitet. Klor reagerer med aluminium og danne aluminiumklorid (AlCl₃), et effektivt fluksmiddel, men et materiale som krever forsiktig håndtering og avhending.

Slagggenerering

Den kraftige omrøringen til en roterende avgasser bryter ned den beskyttende aluminiumoksidhuden på smelteoverflaten. Oksid trekkes inn i smelten, og slaggvolumet på overflaten øker betydelig. Mer slagg betyr mer metalltap og mer rengjøringstid mellom oppvarmingene.

Begrenset smeltetilgang

En roterende avgasser plassert i en ovn eller øse behandler volumet rundt rotoren effektivt, men store smeltelegemer har soner – hjørner, avsidesliggende områder – der sirkulasjonen er begrenset og hydrogenfjerningen er ufullstendig. Flere innsettingspunkter eller omfattende lansebevegelser er nødvendig for å kompensere.

Det virkelige spørsmålet

Ingen av disse er grunner til å forlate rotasjonsavgassing umiddelbart; de er driftskostnadene som alle støperier har lært seg å absorbere. Spørsmålet er om disse kostnadene i det hele tatt må absorberes.

Akustisk kavitasjon: fysikken bak ultralydavgassing

Før en ultralydtransduser inn i en væske, og over en kritisk effektgrense river væsken seg selv fra hverandre – kort, gjentatte ganger, på millioner av steder samtidig. Det er akustisk kavitasjon, og det er det som gjør ultralydavgassing fundamentalt forskjellig fra alt som er avhengig av injisert gass.

Den femtrinns akustiske kavitasjonssyklusen i smeltet aluminium, hentet fra Ultrasonicdegassing.com

De fem stadiene av ultralydavgassing i smeltet aluminium

Prosessen i smeltet aluminium følger fem trinn:

1. Kjernedannelse

Når ultralydtrykket faller under smeltens mettede damptrykk, dannes kavitasjonsbobler på eksisterende heterogeniteter – aluminiumoksidinneslutninger, mikrobobler og korngrenser. Dette er kavitasjonskjernene.

2. Rettet diffusjon

I lavtrykksfasen av hver akustiske syklus utvider boblen seg, og dens indre partialtrykk av hydrogen faller under den lokale smeltekonsentrasjonen. Atomisk hydrogen fra det omkringliggende metallet diffunderer inn i boblen. Asymmetrien i oscillasjonen betyr at mer hydrogen kommer inn under ekspansjon enn det forlater under kompresjon – netto akkumulering.

3. Rekombinasjon

Inne i boblen rekombineres atomært hydrogen (H) til molekylært hydrogen (H₂), som ikke kan løses opp igjen i aluminiummatrisen med samme hastighet. Boblen har nå et økende H₂-lager.

4. Koalesens

Bjerknes-krefter (akustisk strålingstrykk) og Bernoulli-effekter fører til at nabobobler tiltrekkes og smelter sammen til større, mer flytende strukturer.

5. Flyte og slipp

Akustisk strømning – den store strømningen indusert av ultralydfeltet – fører de sammenvokste boblene oppover gjennom smelten. På overflaten sprekker de, og hydrogenet slipper ut.

Den kritiske parameteren: Kavitasjonsterskel

Den kritiske parameteren er kavitasjonsterskelen. I vann oppnås kavitasjon lett. I flytende aluminium ved 700 °C er terskelen betydelig høyere – smelten er tettere, mer viskøs og har høyere overflatespenning enn vann. Generatorer for behandling av aluminiumsmelte må levere tilstrekkelig akustisk intensitet til å overskride denne terskelen gjennom hele behandlingsvolumet, ikke bare ved sonotrodespissen. Dette er et ikke-trivielt ingeniørproblem, og grunnen til at tidlige ultralydavgassingssystemer på 1960- og 1970-tallet – inkludert det sovjetiske UZD-200-systemet (10 kW, 19,5 kHz, 250 kg kapasitet) – demonstrerte prinsippet, men slet med å skalere det økonomisk.

Kornforedling som en gratis fordel

Det samme kavitasjonsfeltet som driver ut hydrogen gjør noe annet: det forfiner kornstrukturen. Når en boble kollapser, frigjør den en sjokkbølge som overstiger 400 MPa og en lokal temperaturøkning over 1000 K. Disse sjokkbølgene fragmenterer eksisterende dendritter, ødelegger søyleformede kornfronter og skaper tusenvis av nye kimdannelsessteder for likevekts kornvekst. Resultatet er en finere, mer jevn kornstruktur – uten tilsetning av TiBAl.

I en dokumentert studie av en Al-Mg-Sc-legering reduserte ultralydbehandling ved redusert støpetemperatur (700 °C vs. 800 °C) gjennomsnittlig kornstørrelse fra 487 ± 20 µm til 103 ± 2 µm – en reduksjon på 78 % . Selv uten temperaturreduksjonen viste progressiv behandling en reduksjon av kornstørrelse på omtrent 5,5 % per 20 sekunders behandling, med ytterligere reduksjon utover 20 sekunder. Dette er ikke en marginal forbedring; det er den typen mikrostrukturell endring som tidligere krevde tilsetning av masterlegering og nøye prosesskontroll for å oppnå.

Sonotrodeproblemet – og hvorfor Sialon-keramikk løser det

Sonotroden: Den vedvarende flaskehalsen

Alt som er beskrevet ovenfor avhenger av én nøkkelkomponent: sonotroden. Denne proben kobler akustisk energi fra transduseren inn i smelten. I flere tiår har imidlertid sonotroden vært flaskehalsen.

Titan-sonotroder

Titan-sonotroder er standardvalget i ultralydvæskebehandling for vann, polymerer og matapplikasjoner. I smeltet aluminium over 700 °C begynner imidlertid titan å løse seg raskt opp. Som et resultat er den resulterende Ti-forurensningen ikke bare et metallurgisk problem. I aluminiumslegeringer forstyrrer overflødig titan selve kornforfiningsmekanismene du prøver å fremme. Følgelig har en titan-sonotrode i en storvolums aluminiumovn en levetid målt i timer, ikke måneder.

Niobium og ildfaste metaller

Niob og ildfaste metaller har blitt testet. De overlever lenger, men er dyre, vanskelige å maskinere til komplekse sonotrodegeometrier, og fortsatt utsatt for erosjon i kavitasjonssonen.

Grafitt

Grafitt er kjemisk relativt stabilt i aluminium, men har ingen nyttige akustiske egenskaper for ultralydoverføring – Youngs modulus er for lav til å overføre den akustiske energien som kreves uten overdreven spredning.

Sialon-keramikksilisiumaluminiumoksynitrid , materialklassen Sialon Ceramics ApS har brukt 40 år på å utvikle – kombinerer egenskapene sonotrode-applikasjonen krever:

Kjemisk inertitet. Sialon fuktes ikke med smeltet aluminium og løses ikke opp i det. Grensesnittet mellom en Sialon-sonotrodespiss og smelten er kjemisk stabilt over lengre behandlingssykluser. Det er ingen titanopptak, ingen karbonforurensning, ingen sekundær fasedannelse.

Termisk sjokkmotstand. En sonotrode settes inn i en smelte ved 700–800 °C, trekkes ut og settes inn igjen. De fleste keramikktyper sprekker under denne termiske syklingen. Sialons kombinerte Si₃N₄–Al₂O₃-struktur gir den betydelig høyere motstand mot termisk sjokk enn alumina eller zirkoniumoksid – den samme egenskapen som gjør Sialons varmerør og termoelementbeskyttelsesrør holdbare i støpeverksmiljøer der komponentsvikt fra termisk sykling er den normale feilmåten for konvensjonell keramikk.

Youngs modulus for akustisk overføring. Effektiv kobling av akustisk energi inn i smelten krever et sonotrodemateriale med en Youngs modulus som er egnet for frekvensområdet (vanligvis 15–25 kHz for industriell aluminiumbearbeiding). Sialon-keramikk har den elastiske modulen som trengs for å overføre ultralydamplituder uten å absorbere energi i selve sonotrodelegemet – energien går inn i smelten, der den trengs.

Geometrifleksibilitet. Sonotrodedesign er viktig for akustisk feltfordeling. Sialon kan produseres med toleranser på ±0,02 mm , noe som muliggjør presis kontroll av sonotrodens geometri og den resulterende akustiske feltprofilen i smelten. Sialon Ceramics produserer også komponenter opptil 3000 mm i lengde i sitt silisiumkarbidsortiment , noe som gjenspeiler produksjonskapasiteten som kreves for sonotrode-enheter i storformat.

Hva tallene faktisk viser

Ytelsesargumentene for ultralydavgassing er godt dokumentert i fagfellevurdert litteratur og bekreftet av uavhengig forskning ved institusjoner som Brunel University (BCAST) og Oak Ridge National Laboratory . Hovedresultatene for en Al-Si-Mg-legeringsbatch:

Målte ytelsesforbedringer fra ultralydbehandling på en Al-Si-Mg-legeringsbatch, hentet fra Brunel University BCAST| Metrisk | Før behandling | Etter ultralyd | Endring | | — | — | — | — | | Hydrogeninnhold | 0,35 cm³/100 g | 0,17 cm³/100 g | -52 % | | Tetthet | 2,660 g/cm³ | 2,706 g/cm³ | +1,7 % | | Porøsitetsvurdering | 4 (skala) | 1-2 (skala) | >50 % reduksjon | | Strekkfasthet | 200 MPa | 245 MPa | +22,5 % | | Forlengelse | 3,8 % | 5,1 % | +34 % |

Forlengelsesforbedringen er spesielt betydelig. Forlengelsen er følsom for oksidfilminnhold (Bifilm-indeks) så vel som for porøsitet. Det faktum at forlengelsen forbedres med 34 % – mer enn det som kan forklares med hydrogenreduksjon alene – gjenspeiler rollen til kavitasjonssjokkbølger i å bryte opp og omfordele bifilm-oksidinneslutninger som ellers er usynlige for konvensjonell filtrering.

I kontinuerlige DC-støpeapplikasjoner med industrielle strømningshastigheter på 70–100 kg/min oppnådde ultralydbehandling en reduksjon på 1,5–2 ganger i hydrogenkonsentrasjonen i den strømmende smelten – et resultat som holder med en enkelt sonotrode plassert riktig i lakegeometrien. Behandlingstiden for å nå den industrielle standardresten på 0,1–0,2 cm³/100 g er 5–10 minutter i batchmodus – sammenlignbar med en roterende avgasser, men uten argonforbruk og med samtidig kornforfining.

Roterende vs. ultralyd: en ærlig sammenligning

Side-ved-side-sammenligning av roterende grafitrotoravgassing og ultralyd Sialon sonotrode-avgassing, hentet fra Ultrasonicdegassing.com

Mekanisme for fjerning av hydrogen

Rotasjonssystemer bruker diffusjon av argonbobler. Ultralydsystemer bruker derimot akustisk kavitasjon.

Bæregass

Rotasjonsavgassing trenger en bæregass. Alternativer inkluderer argon, nitrogen eller argon-klorblandinger. Til sammenligning trenger ultralydavgassing ingen bæregass.

Forurensningsrisiko

Grafitrotorer kan introdusere karbon. Som et resultat kan dette danne aluminiumkarbid (Al₄C₃). Sialon-sonotroder er derimot inerte. Derfor tilfører de ingen forurensning.

Slagggenerering

Rotasjonsrøring forstyrrer smelteoverflaten. Følgelig produserer dette høye slaggvolumer. På den annen side genererer ultralydbehandling omtrent fem ganger mindre slagg.

Behandlingshastighet

Roterende avgassing setter grunnhastigheten. Til sammenligning går ultralydbehandling omtrent tre ganger raskere.

Kornforedling

Rotasjonssystemer foredler ikke kornstrukturen. I stedet kreves det en separat prosess eller et tilsetningsstoff. Ultralydsystemer foredler derimot korn samtidig. Dessuten er det ikke behov for noe tilsetningsstoff.

Bevegelige deler

Roterende utstyr har bevegelige deler: rotor, aksel og tetninger. Ultralydsystemer har imidlertid ingen bevegelige deler i smelten.

Smeltekvalitet (bifilm)

Roterende avgassing gir begrenset forbedring i bifilmnivåer. Ultralydkavitasjon bryter samtidig bifilmer og forbedrer dermed smeltekvaliteten.

Driftskostnader

Rotasjonskostnadene inkluderer argontilførsel og hyppig rotorutskifting. Ultralydkostnadene er derimot hovedsakelig begrenset til vedlikehold av sonotroder.

Skalerbarhet

Rotasjonssystemer er allerede bevist for store smeltevolumer. Ultralydsystemer skalerer også godt med multi-sonotrode-design.

Rotasjonsavgassing er ikke foreldet. For svært store smeltevolumer med etablert argoninfrastruktur tar det tid å bygge opp kapitalargumentet for utskifting. Men for nye installasjoner, for støperier som evaluerer argonforbruket sitt, og for enhver operasjon der grafittforurensning har vært et tilbakevendende kvalitetsproblem, går den økonomiske matematikken i favør av ultralydsystemer – spesielt når kornforfining tas med i betraktningen som et prosesstrinn som ellers ville kreve TiBAl-masterlegering.

«Ultralydavgassing produserer mer enn 5 ganger mindre slagg enn roterende Ar-avgassing, samtidig som den oppnår hydrogenreduksjonskinetikk 3 ganger raskere enn impellerdrevet gassfjerning.» – Brunel University BCAST, oversikt over utvikling av ultralydavgassing

Integrering i støperiet

Ultralydavgassingsutstyr er ikke et monolittisk system. Konfigurasjonen avhenger av prosessen:

Batch (ovn- eller øsebehandling).

Operatører setter sonotroden inn i smeltevolumet med en posisjoneringsarm. De behandler smelten i 5–10 minutter og trekker deretter ut sonden. Denne tilnærmingen krever den laveste kapitalinvesteringen og fungerer med eksisterende ovninfrastruktur. Operatører kan flytte sonotroden gjennom programmerte posisjoner for å maksimere akustisk dekning av store smeltevolumer. Moderne installasjoner bruker i økende grad robotposisjonering for denne oppgaven.

Inline (vasking eller sumpbehandling).

Operatører plasserer sonotroden i en flytende smeltestrøm – enten i ovnsrommet mellom ovnen og DC-støpemaskinen eller direkte i støpesumpen. Systemet behandler metallet kontinuerlig med strømningshastigheter på opptil 100 kg/min i dokumenterte industriinstallasjoner. Vertikale kontinuerlige støpelinjer fra Wagstaff og Bruno Presezzi bruker denne konfigurasjonen. Den gir den største kvalitetsforbedringen per tonn og har ingen innvirkning på syklustiden.

Hybrid (gass + ultralyd).

Noen sonotrode-design inkluderer en sentral kanal for gassinjeksjon. Dette kombinerer argon-lansering med ultralydfeltet. Kombinasjonen lar anlegg beholde sin eksisterende avgassingsinfrastruktur samtidig som de legger til kavitasjonsdrevet kornforfining og lavere slaggproduksjon. Virksomheter som allerede har kapital bundet opp i gassforsyningssystemer, synes dette er en logisk overgangsvei.

Generatorkravene er enkle. Aktive Arc Sarl – det sveitsiske ultralydingeniørfirmaet bak NIMA-generatorserien – designer industrielle ultralydsystemer for behandling av aluminiumsmelte som vanligvis opererer rundt 19,7 kHz med automatisk frekvenssporing, i effektområder fra 100 W til 4000 W (tilpasset høyere effekt på forespørsel). Deres designtilnærming uten stående bølger tillater behandling av store smeltevolumer uten feltinhomogeniteten som plaget tidlige installasjoner. Sammen med Sialon Ceramics ApS driver Aktive Arc den felles teknologiportalen på ultrasonicdegassing.com – hvor begge selskapene presenterer integrerte systemkonfigurasjoner som kombinerer NIMA-generatorer med Sialon keramiske sonotroder som en komplett avgassingsløsning.

Prøv det integrerte systemet

Effektiv ultralydavgassing av smeltet aluminium krever to ting: en generator som kan levere tilstrekkelig akustisk intensitet over kavitasjonsterskelen i flytende metall, og en sonotrode som overlever smelten uten å forurense den. Det er kombinasjonen Sialon Ceramics ApS og Aktive Arc Sarl har utviklet sammen.

Sialon Ceramics ApS produserer keramiske sonotroder – silisiumaluminiumoksynitridkomponenter med en Youngs modulus på 345 GPa , ikke-fuktende oppførsel i smeltet aluminium og termisk sjokkmotstand gjennom tusenvis av innsettingssykluser. Med 40 års erfaring med utvikling av avansert keramikk for metallbearbeiding ved ekstreme temperaturer, er Sialons sonotroder produsert med toleranser på ±0,02 mm og klassifisert til 1400 °C kontinuerlig drift i direkte smeltekontakt.

Aktive Arc Sarl (Neuchâtel, Sveits) leverer NIMA ultralydgeneratorsystemer – spesialbygd for behandling av smeltet metall, med automatisk frekvenssporing, programmerbar kontroll og effektkonfigurasjoner tilpasset batch- eller kontinuerlig støping. Aktive Arc ble grunnlagt i 2001 og ledet av Mario Plasencia , og bringer 25 års erfaring med kraftultralydteknikk til generatorsiden av ligningen.

Sammen presenterer begge selskapene integrerte systemkonfigurasjoner på ultrasonicdegassing.com . Hvis støperiet ditt evaluerer ultralydavgassing – eller hvis grafittforurensning, argonforbruk eller kostnader for TiBAl-masterlegering allerede er aktuelle bekymringer – er det utgangspunktet for systemspesifikasjoner som er tilpasset smeltevolumet og prosesskonfigurasjonen.


Ofte stilte spørsmål

Hvordan fjerner ultralydavgassing hydrogen fra smeltet aluminium?

Ultralydbølger genererer akustisk kavitasjon – millioner av mikroskopiske bobler som danner kjerner, oscillerer og kollapser i smelten. I lavtrykksfasen av hver oscillasjonssyklus diffunderer oppløst atomært hydrogen inn i boblene og rekombineres til molekylært H₂. Boblene koaleserer og flyter til overflaten, og frigjør hydrogengassen. Denne prosessen kan redusere hydrogeninnholdet fra 0,35 cm³/100 g til 0,17 cm³/100 g (en reduksjon på 52 %) i en enkelt behandling på en Al-Si-Mg-legeringsbatch.

Hva er Bifilm-indeksen, og hvordan påvirker ultralydbehandling den?

Bifilm-indeksen måler den totale lengden på oksidfilmer (bifilmer) på et polert tverrsnitt av et støpegods. Det er en direkte indikator på smeltekvalitet. Den forutsier også mekanisk svikt. Bifilmer dannes når aluminiumoksidhuden på smelteoverflaten brettes tilbake mot seg selv. Dette skjer under turbulent støping. De brettede filmene blir fanget i metallet. Ultralydkavitasjon bryter opp disse oksidfilmene. Prosessen bruker sjokkbølger som overstiger 400 MPa. Dette reduserer bifilm-indeksen. Den reduserer også antallet sprekkdannelsessteder. Ferdige støpegods viser deretter målbart høyere forlengelsesverdier.

Hvorfor bruke Sialon keramiske sonotroder i stedet for titan eller grafitt?

Titan-sonotroder eroderer raskt i smeltet aluminium over 700 °C, og forurenser smelten med titanpartikler. Grafitt løses opp og introduserer karbon, som kan danne karbidfaser i aluminiumslegeringer. Sialon-keramikk er kjemisk inert mot smeltet aluminium, termisk stabilt opptil 1100 °C med støtmotstand over tusenvis av termiske sykluser, og har en Youngs modulus som er egnet for effektiv ultralydoverføring. Resultatet er en sonotrode som varer betydelig lenger med null smelteforurensning – noe som gjør den til den eneste materialklassen som er både metallurgisk sikker og mekanisk levedyktig i industriell skala.

Kan ultralydavgassing integreres i en kontinuerlig DC-støpelinje?

Ja. Ingeniører har demonstrert inline-konfigurasjoner i vertikal DC (direktekjøling) støping ved strømningshastigheter på 70–100 kg/min. Disse oppsettene reduserer hydrogenkonsentrasjonen i den strømmende smelten med 1,5–2 ganger. Operatører kan plassere sonotroden i vasken eller sumpen.

Batchbehandling er også mulig for støperiovner og øser. Den viktigste designhensynet er akustisk effekttilførsel – ultralydintensiteten må overstige kavitasjonsterskelen for flytende metall, som er høyere enn for vann.

Krever ultralydavgassing argon eller andre bærergasser?

Nei – det er en av hovedfordelene i forhold til roterende avgassing. Rotasjonssystemer trenger argon (eller nitrogen, eller klor-argon-blandinger) for å frakte hydrogen ut av smelten. Ultralydkavitasjon er helt mekanisk: det akustiske feltet skaper kimdannelsesstedene og driver hydrogen ut uten bæregass. Dette eliminerer gassinnkjøp, lagring, leveringsinfrastruktur og tilhørende miljøutslipp. Det eliminerer også forstyrrelsen av den beskyttende aluminiumoksidhuden som argoninjeksjon forårsaker.

Motta de siste nyhetene

Registrer bedriften din for å få 40 % rabatt på alle andre produkter du kjøper hos oss!

Gjelder kun Sialon varmerør, Sialon nedsenkelsesvarmere, Sialon stigerør og spesialtilpassede produkter. Restriksjoner kan gjelde.