Ultrasound kan productiekost van aluminium legeringen drukken

Wetenschappers van de Londense Brunel University hebben aangetoond dat het inzetten van ultrasound op gesmolten metaal een meer efficiënte manier is om aluminium legeringen te maken.

Trefwoorden: #aluminium, #aluminium argon gas, #aluminium legering, #aluminium ultrasound, #argon, #Brunel Centre for Advanced Solidification Technology, #legeringen, #ongassingsmethode, #smelten aluminium, #stikstof

Lees verder

nieuws

( Foto: Wikipedia )

ENGINEERINGNET - Aluminium mengt zich pas met andere metalen op een temperatuur van 700°C. Op deze temperatuur komen er echter hoge percentages waterstof vrij die, als ze niet aangepakt worden een poreus eindproduct veroorzaken.

Momenteel is de meest gebruikte methode om dit te voorkomen het gebruik van argon en stikstof ontgassers. Door een inert gas, zoals stikstof of argon, in gesmolten aluminium te injecteren, worden waterstof en andere ongewenste elementen verwijderd die poreusheid, insluitingen of kleine gaatjes in het eindproduct veroorzaken.

De EU financierde trials die moesten leiden naar alternatieven voor het inzetten van argon en stikstof ongassingsmethodes. Deze proeven werden uitgevoerd door een team onder leiding van Prof. Dmitry Eskin van het Brunel Centre for Advanced Solidification Technology, van de Londense Brunel Universiteit. Ultrasound bleek efficiënter, duurzamer en goedkoper dan het gebruik van argon of stikstof ontgassers.

Prof Eskin: "Vanuit de industrie weten we dat de prijs van argon gas blijft stijgen omdat er veel energie nodig is om het te maken en energieprijzen blijven stijgen. Er zijn ook problemen met de grafieten schoepen in de argon ontgassers die worden gebruikt. Als ze beschadigd raken is de hele partij aluminium legering aangetast en waardeloos."

In de piloot proeven werd er gewerkt met hoeveelheden tot 150kg. Deze proeven bevestigden de resultaten van de eerder uitgevoerde labo testen. Hier werden bewegende ultrasound sondes gebruikt in plaats van een argon ontgasser.

De kwaliteit van het eindproduct was vergelijkbaar. Maar met het voordeel dat er geen dure en fragiele ontgasser moest worden gebruikt en een duur gas dat niet kan herbruikt worden.

Daarnaast wordt er maar liefst 5 maal minder afval gecreëerd met de ultrasound methode. De recuperatie van bruikbaar materiaal uit slakken is namelijk ook een duur en energie intensief proces.

De volgende stap die het team van Prof. Eskin wil nemen is om de hoeveelheden op te voeren naar een half ton om zo te komen naar een methode die op grote schaal kan toegepast worden in de industrie.

Prof. Eskin voegt er nog aan toe: “De markt stimuleert ons om steeds lichtere motoren en wagens te maken, dit zorgt ook voor de nood aan innovatie op het vlak van productieprocessen voor metaal legeringen.

Met ultrasound hebben we een belangrijke stap voorwaarts gemaakt om het ontgassingsproces voor aluminium legeringen te moderniseren en optimaliseren."