ULTRADZWIEKI W ZASTOSOWANIU DO PROCESU TOPIENIA I ODLEWANIA ALUMINIUM

摘要

Obrobka stopow aluminium w fazie stopionej za pomoca ultradzwiekow w celu rozdrobnienia struktury wlewkow i odlewow ksztaltowych oraz udoskonalenia wlasnosci mechanicznych polwyrobow, jest procesem nowym i przyjaznym dla srodowiska. Jednym z decydujacych warunkow efektywnej obrobki stopionego metalu za pomoca silnych ultradzwiekow jest kawitacja akustyczna obiektu. Oznacza to, ze w cieczy (roztworze, kapieli) pod dzialaniem cisnienia alternatywnego ponad progiem kawitacji wzrasta wiele jam kawitacyjnych. Czesc z nich pulsuje z czestotliwoscia przylozonego cisnienia alternatywnego dzwieku (18 ÷ 25 kHz) i intensywnie wzrasta pod dzialaniem naprezen rozciagajacych i jednokierunkowej dyfuzji wodoru z metalu do jamy. Inna czesc jam kawitacyjnych, ktora nie jest napelniona gazem, zaczyna sie zalamywac pod dzialaniem naprezen sciskajacych fal dzwiekowych. W poblizu zalamania jamy powstaja pecherzyki, a energia magazynowana jako wynik zalamania pecherzyka jest przenoszona do uderzen cisnienia do 100 MPa i dysz kumulacyjnych z predkoscia cieklego metalu do 100 m/s. Kawitacja akustyczna w cieczach postepuje na zasadzie lancucha reakcji, gdzie poszczegolne jamy kawita-cyjne, powstale na prawdziwym zarodku, mnoza sie w ciagu kilku mikrosekund tak gwaltownie, ze w poblizu zrodla silnych ultradzwiekow ksztaltuje sie aktywnie pracujace pole pecherzykow kawitacyjnych.