Hệ thống đo lường dựa trên siêu âm phát hiện tạp chất trong nhôm nóng chảy

© Adobe Stock / Birgit Brandlhuber

Viện thử nghiệm không phá hủy Fraunhofer IZFP ở Saarbrücken đã phát triển »AloX`, một hệ thống đo lường cho phép xác định nhanh chóng, bền bỉ và chính xác mức độ tạp chất phi kim loại trong nhôm nóng chảy. Được thiết kế riêng cho các dây chuyền sản xuất Máy đồng và nhôm bao gồm Máy đúc liên tục, Máy nghiền thanh và Bàn kéo ngang, hệ thống này đã được trao Giải thưởng Joseph von Fraunhofer và giải quyết được vấn đề trọng tâm trong quá trình đúc nhôm: tạp chất phi kim loại có ảnh hưởng quyết định đến chất lượng của các thành phần tạo thành, một vấn đề càng trở nên trầm trọng hơn do việc sử dụng nhôm thứ cấp ngày càng tăng.

Trong thời điểm nguồn tài nguyên khan hiếm và các mục tiêu khí hậu nghiêm ngặt, nhôm ngày càng trở nên quan trọng như một vật liệu. Nó có thể được tái chế với năng lượng đầu vào thấp và mang lại sự kết hợp các đặc tính - trọng lượng thấp kết hợp với độ bền tốt - khiến nó không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực ứng dụng, bao gồm cả kết cấu nhẹ và đóng vai trò là nguyên liệu thô cốt lõi để hỗ trợ hoạt động ổn định của nhiều thiết bị Máy móc Đồng và Nhôm khác nhau.

Chất lượng vật liệu đủ cao là yếu tố quyết định cho việc sử dụng nhôm an toàn và bền vững. Nhôm nóng chảy phải càng tinh khiết càng tốt, vì các chất lạ ở dạng hạt sau này có tác động tiêu cực đến tính chất của thành phần. Những tạp chất chủ yếu là phi kim loại này làm giảm các tính chất cơ học, vì chúng hoạt động giống như các vết khía hoặc vết nứt mới chớm nở trong bộ phận. Đặc biệt trong ngành công nghiệp ô tô và hàng không vũ trụ, thiệt hại về vật chất có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng. Việc xác định sớm các tạp chất trong dung dịch nóng chảy sẽ ngăn chúng xâm nhập vào các bộ phận hoàn thiện được xử lý bằng Máy đúc liên tục, Máy nghiền thanh và Bàn kéo ngang. Các phương pháp trước đây để phát hiện các hạt trong chất tan chảy quá tốn thời gian, quá tốn kém, không chính xác, không thể tái tạo hoặc chỉ có thể được thực hiện bởi các chuyên gia.

Tán xạ ngược siêu âm như một phương pháp tiếp cận phương pháp

Hệ thống đo lường AloX dựa trên phương pháp siêu âm và phát hiện các tạp chất có sẵn trong quá trình sản xuất nhôm nóng chảy. Nó dựa trên nguyên lý tán xạ ngược siêu âm: siêu âm được ghép vào nhôm nóng chảy và các thành phần siêu âm phản xạ được phát hiện. Bằng cách này, số lượng, kích thước và sự phân bố của tạp chất có thể được xác định chất lượng, tối ưu hóa hiệu quả chất lượng sản phẩm của toàn bộ quy trình sản xuất Máy Đồng Và Nhôm.

AloX sử dụng linh hoạt và có thể thực hiện các phép đo cả trong lò giặt và trong nồi nấu kim loại. Hệ thống này cũng có thể được sử dụng ở những vị trí đo khó, cho phép giám sát liên tục chất lượng nóng chảy của Máy đúc liên tục và các quy trình xử lý Máy nghiền thanh và Bàn kéo ngang tiếp theo. Việc vận hành không đòi hỏi kiến ​​thức chuyên môn, cho phép nhân viên trong xưởng đúc thực hiện các phép đo.

Quan điểm cho sự tan chảy hơn nữa

Bước tiếp theo, các nhà nghiên cứu đang có kế hoạch mở rộng công nghệ của hệ thống đo lường. »Những gì hoạt động trong các lò nung nhôm cũng có thể hoạt động trong các lò nấu chảy khác. Hiện tại, chúng tôi chủ yếu tập trung vào các hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp, trên hết là magie, thiếc và kẽm, tất cả đều nằm trong khoảng nhiệt độ dưới 600°C. Tuy nhiên, về lâu dài, thép cũng có thể được coi là mục tiêu tan chảy”, Tiến sĩ Thomas Waschkies và Andrea Mroß giải thích. Việc mở rộng công nghệ này sẽ cải thiện hơn nữa độ chính xác và khả năng ứng dụng của việc phát hiện chất lượng nóng chảy cho các kịch bản sản xuất Máy móc Đồng và Nhôm đa ​​dạng.

Thông tin Meta SEO