هل تعرف ذوبان المعادن بالموجات فوق الصوتية وما هو التطبيق؟

يركز تطبيق الموجات فوق الصوتية في علاج ذوبان الألومنيوم بشكل أساسي على تحسين الحبوب ، والتجانس ، وتجانس التكوين ، وتحسين أداء الصب. فيما يلي التطبيقات المحددة والمحتويات ذات الصلة بالموجات فوق الصوتية في علاج ذوبان الألومنيوم:

1. مبدأ ذوبان الألمنيوم بالموجات فوق الصوتية/ذوبان المعادن بالموجات فوق الصوتية

تأثير التجويف: تولد الموجات فوق الصوتية اهتزازات عالية التردد في ذوبان الألومنيوم ، وتشكل فقاعات صغيرة تنهار بسرعة ، وتوليد درجة الحرارة العالية المحلية والضغط العالي ، وتعزيز تدفق الذوبان والتجانس.

تأثير التدفق الصوتي: تثير الموجات فوق الصوتية تدفق ذوبان ، وتعزز نقل الحرارة والكتلة ، وتقليل الفصل والشوائب.

تحسين الحبوب: الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية يعزز النواة ، ويمنع نمو الحبوب ، وبالتالي صقل الحبوب.

2. التطبيقات الرئيسية لذوبان الألمنيوم بالموجات فوق الصوتية/ذوبان المعادن بالموجات فوق الصوتية

(1) تحسين الحبوب

يمكن للاهتزاز بالموجات فوق الصوتية أن يحسن حبوب الألمنيوم بشكل كبير ويحسن الخواص الميكانيكية للمادة (مثل القوة والمتانة).

يمكن لصقل الحبوب أيضًا تحسين أداء معالجة مواد الألمنيوم وتقليل الشقوق والعيوب.

(2) degassing

يذوب الألومنيوم يمتص الهيدروجين بسهولة ويشكل عيوب المسام. يمكن أن يؤدي تأثير التجويف للموجات فوق الصوتية إلى إزالة الغاز بشكل فعال من الذوبان ويقلل المسام في الصب.

تأثير degassing أفضل من طريقة تطهير الغاز الخامل التقليدية.

(3) تجانس التكوين

إن التحريك بالموجات فوق الصوتية يجعل توزيع عناصر صناعة السبائك في ذوبان الألومنيوم أكثر اتساقًا ويقلل من الفصل.

بالنسبة لسبائك الألومنيوم (مثل Si و AL-MG ، إلخ) ، يمكن للعلاج بالموجات فوق الصوتية تحسين توزيع الطور المنبعث.

(4) تحسين أداء الصب

يمكن أن يحسن العلاج بالموجات فوق الصوتية سيولة ذوبان الألومنيوم ويقلل من العيوب مثل تجاويف الانكماش والانكماش أثناء الصب.

بالنسبة للسباق أو المسبوكات ذات الجدران الرقيقة بأشكال معقدة ، فإن العلاج بالموجات فوق الصوتية فعال بشكل خاص.

(5) تعزيز أداء المواد المركبة

في إعداد المواد المركبة القائمة على الألومنيوم (مثل SIC ، al₂o₃) ، يمكن للعلاج بالموجات فوق الصوتية تحسين تشتت مراحل التعزيز (مثل كربيد السيليكون وأكسيد الألومنيوم) ويعزز ربط الواجهة.

3. مزايا ذوبان الألمنيوم بالموجات فوق الصوتية/ذوبان المعادن بالموجات فوق الصوتية

كفاءة عالية وتوفير الطاقة: وقت معالجة قصير واستهلاك الطاقة المنخفضة.

علاج عدم الاتصال: تجنب إدخال الشوائب الأجنبية وتقليل التلوث.

تطبيق واسع: مناسب للألمنيوم النقي وسبائك الألومنيوم المختلفة.

حماية البيئة: لا يلزم مصفاة كيميائية أو Degasser للحد من التلوث البيئي.

4. تحديات العلاج بالموجات فوق الصوتية من ذوبان الألومنيوم/ذوبان المعادن بالموجات فوق الصوتية

متطلبات المعدات العالية: مطلوب ارتفاع درجة الحرارة والموجات فوق الصوتية في درجات الحرارة والاتحادات ، وعادة ما تكون درجة حرارة ذوبان الألومنيوم أعلى من 660 درجة مئوية.

تحسين المعلمة: يجب تحسين المعلمات مثل التردد بالموجات فوق الصوتية ، والطاقة ، ووقت المعالجة وفقًا لتكوين السبائك المحددة وحجم الذوبان.

قيود التطبيق على نطاق واسع: في الإنتاج على نطاق واسع ، لا تزال كيفية تطبيق الموجات فوق الصوتية بشكل موحد مشكلة فنية.

5. التقدم البحثي في ​​ذوبان المعادن بالموجات فوق الصوتية

تطوير سبائك الألومنيوم الجديدة: يتم استخدام العلاج بالموجات فوق الصوتية لتطوير سبائك الألومنيوم عالية الأداء ، مثل سبائك الألومنيوم عالية القوة ، وسبائك الألومنيوم المقاومة للحرارة ، وما إلى ذلك.

إعداد المواد المركبة: تساعد الموجات فوق الصوتية في تشتت مراحل التعزيز لتحسين أداء المواد المركبة القائمة على الألومنيوم.

المحاكاة العددية: تحسين معلمات العلاج بالموجات فوق الصوتية من خلال المحاكاة العددية لتحسين تأثير العلاج.

6. التوقعات المستقبلية لذوبان المعادن بالموجات فوق الصوتية

تحسين المعدات: تطوير معدات بالموجات فوق الصوتية أكثر كفاءة ودائمة لتلبية احتياجات الإنتاج على نطاق واسع.

تحسين العملية: الجمع بين التقنيات الأخرى (مثل التحريك الكهرومغناطيسي والاهتزاز الميكانيكي) لزيادة تحسين تأثير المعالجة.

توسيع التطبيق: استكشف تطبيق الموجات فوق الصوتية في علاج ذوبان الألومنيوم المعاد تدويره لتحسين جودة الألمنيوم المعاد تدويره.

7. حالات التطبيق العملية لذوبان المعادن بالموجات فوق الصوتية

صب سبيكة الألومنيوم: في صب أجزاء السيارات وقطع غيار الطيران ، يتم استخدام العلاج بالموجات فوق الصوتية لتحسين جودة المسبوكات.

المركبات القائمة على الألومنيوم: في مواد التغليف الإلكترونية والمواد الهيكلية الخفيفة الوزن ، تعمل المعالجة بالموجات فوق الصوتية على تحسين أداء المركبات.

علاج الألومنيوم المعاد تدويره: يتم استخدام العلاج بالموجات فوق الصوتية لإزالة الشوائب والغازات في الألومنيوم المعاد تدويره وتحسين معدل استخدام الألومنيوم المعاد تدويره.

خاتمة

يتمتع تطبيق ذوبان المعادن بالموجات فوق الصوتية بمزايا كبيرة ، والتي يمكن أن تقوم بتحسين الحبوب ، و DEGAs ، وتجانس المكونات ، وتحسين أداء الصب. على الرغم من تحديات متطلبات المعدات والتطبيقات الواسعة النطاق ، مع تقدم التكنولوجيا ، فإن آفاق تطبيق العلاج بالموجات فوق الصوتية في صناعة الألومنيوم واسعة ، لا سيما في مجال سبائك الألومنيوم عالية الأداء والمواد المركبة.