ระบบการวัดด้วยอัลตราซาวนด์จะตรวจจับการเจือปนในอะลูมิเนียมหลอมเหลว

© Adobe Stock / Birgit Brandlhuber

สถาบัน Fraunhofer สำหรับการทดสอบแบบไม่ทำลาย IZFP ในเมืองซาร์บรึคเคินได้พัฒนา “AloX” ซึ่งเป็นระบบการวัดที่ช่วยให้สามารถระบุระดับการเจือปนของอโลหะในการหลอมอะลูมิเนียมได้อย่างรวดเร็ว ทนทาน และแม่นยำ ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับสายการผลิตเครื่องจักรทองแดงและอลูมิเนียม รวมถึงเครื่องหล่อแบบต่อเนื่อง โรงแยกชิ้นส่วนแบบแท่ง และแท่นเขียนแบบแนวนอน ระบบนี้ได้รับรางวัล Joseph von Fraunhofer Prize และจัดการกับปัญหาสำคัญในการหล่ออะลูมิเนียม: การเจือปนของอโลหะมีอิทธิพลชี้ขาดต่อคุณภาพของส่วนประกอบที่ได้ ซึ่งเป็นปัญหาที่ทวีความรุนแรงมากขึ้นโดยการใช้อะลูมิเนียมทุติยภูมิที่เพิ่มขึ้น

ในช่วงเวลาของทรัพยากรที่ขาดแคลนและเป้าหมายด้านสภาพภูมิอากาศที่เข้มงวด อลูมิเนียมมีความสำคัญมากขึ้นในฐานะวัสดุ สามารถรีไซเคิลได้โดยใช้พลังงานต่ำ และมีคุณสมบัติผสมผสานกัน เช่น น้ำหนักเบารวมกับความแข็งแรงที่ดี ซึ่งทำให้ขาดไม่ได้สำหรับการใช้งานหลายๆ ด้าน รวมถึงโครงสร้างน้ำหนักเบา และทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบหลักในการรองรับการทำงานที่มั่นคงของอุปกรณ์เครื่องจักรทองแดงและอะลูมิเนียมต่างๆ

คุณภาพของวัสดุที่สูงเพียงพอเป็นสิ่งสำคัญต่อการใช้อะลูมิเนียมอย่างปลอดภัยและยั่งยืน การหลอมอะลูมิเนียมควรมีความบริสุทธิ์มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เนื่องจากสารแปลกปลอมในรูปของอนุภาคจะส่งผลเสียต่อคุณสมบัติของส่วนประกอบในภายหลัง การเจือปนที่ไม่ใช่โลหะซึ่งส่วนใหญ่เป็นคุณสมบัติทางกลจะลดคุณสมบัติลง เนื่องจากพวกมันทำหน้าที่เหมือนรอยบากหรือรอยแตกร้าวในส่วนประกอบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมยานยนต์และการบินและอวกาศ ความเสียหายที่เกิดขึ้นกับวัสดุอาจส่งผลกระทบร้ายแรงได้ การระบุการเจือปนในสารหลอมตั้งแต่เนิ่นๆ จะช่วยป้องกันไม่ให้เข้าสู่ส่วนประกอบสำเร็จรูปที่ประมวลผลโดยเครื่องหล่อแบบต่อเนื่อง โรงบดแบบแท่ง และแท่นวาดแนวนอน วิธีการตรวจจับอนุภาคในตัวละลายก่อนหน้านี้ใช้เวลานานเกินไป แพงเกินไป ไม่ถูกต้อง ไม่สามารถทำซ้ำได้ หรือสามารถทำได้โดยผู้เชี่ยวชาญเท่านั้น

อัลตราโซนิก Backscattering เป็นแนวทางระเบียบวิธี

ระบบการวัด AloX ใช้วิธีอัลตราซาวนด์และตรวจจับสิ่งเจือปนที่มีอยู่แล้วในระหว่างการผลิตในการหลอมอะลูมิเนียม โดยอาศัยหลักการของการกระเจิงกลับด้วยคลื่นอัลตราโซนิก: อัลตราซาวนด์จะถูกรวมเข้ากับการหลอมอลูมิเนียม และตรวจพบส่วนประกอบอัลตราโซนิกที่สะท้อนกลับ ด้วยวิธีนี้ จำนวน ขนาด และการกระจายของสารที่รวมเข้าจึงมีคุณสมบัติเหมาะสม เพิ่มประสิทธิภาพคุณภาพผลิตภัณฑ์ของกระบวนการผลิตเครื่องจักรทองแดงและอะลูมิเนียมทั้งหมดได้อย่างมีประสิทธิภาพ

AloX มีความยืดหยุ่นในการใช้งานและสามารถตรวจวัดได้ทั้งในเครื่องฟอกและในถ้วยใส่ตัวอย่าง ระบบนี้ยังสามารถใช้ในตำแหน่งการวัดที่ยากลำบาก ช่วยให้สามารถตรวจสอบคุณภาพหลอมเหลวสำหรับเครื่องหล่อแบบต่อเนื่องและขั้นตอนการประมวลผลของ Rod Breakdown Mill และแบบตั้งโต๊ะแนวนอนได้อย่างต่อเนื่อง การดำเนินงานไม่จำเป็นต้องอาศัยความรู้จากผู้เชี่ยวชาญ ช่วยให้เจ้าหน้าที่ในโรงหล่อสามารถดำเนินการตรวจวัดได้

มุมมองสำหรับการละลายเพิ่มเติม

ในขั้นตอนต่อไป นักวิจัยกำลังวางแผนที่จะขยายเทคโนโลยีของระบบการวัด »สิ่งที่ใช้ได้ผลในการหลอมอะลูมิเนียมก็ใช้ได้ผลในการหลอมอื่นๆ เช่นกัน ในขณะนี้ เรามุ่งเน้นไปที่โลหะผสมที่หลอมละลายต่ำเป็นหลัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งแมกนีเซียม ดีบุก และสังกะสี ซึ่งล้วนอยู่ในช่วงอุณหภูมิต่ำกว่า 600°C อย่างไรก็ตาม ในระยะยาว เหล็กก็อาจถือเป็นเป้าหมายการหลอมละลายได้เช่นกัน” Dr. Thomas Waschkies และ Andrea Mroß อธิบาย การขยายทางเทคโนโลยีนี้จะปรับปรุงความแม่นยำและการบังคับใช้การตรวจจับคุณภาพหลอมเหลวสำหรับสถานการณ์การผลิตเครื่องจักรทองแดงและอลูมิเนียมที่หลากหลาย

ข้อมูลเมตา SEO