Odgazowywanie stopionego aluminium
Europejskie zakłady, w których produkowane są metalowe odlewy (odlewnie), zmagają się z silną konkurencją ze strony zagranicznych wytwórców. Niski koszt siły roboczej i swobodne przepisy sprawiają, że mogą one łatwiej i taniej prowadzić interesy. W ostatnich latach zlikwidowano około jednej czwartej miejsc pracy w sektorze odlewnictwa. Małe firmy, które dominują w tym sektorze, nie mają odpowiedniej infrastruktury ani środków finansowych, by prowadzić niezbędne działania badawczo-rozwojowe i konkurować na rynku. Finansowany przez UE projekt "Development of a degassing system for aluminium casting processing based on ultrasound" (ULTRAGASSING) zmierzył się z jednym z najważniejszych wyzwań stojących przed odlewniami, które wykorzystują stopy niezawierające żelaza (nieżelazne). Odlewanie to powszechnie stosowana technika formowania elementów metalowych i stopów polegająca na wlewaniu ciekłego lub stopionego materiału w formę odlewniczą, w której materiał ten stygnie i krzepnie aż do uzyskania pożądanego kształtu. Odporność konstrukcji na zniszczenie ukończonej części jest jednak często zagrożona tworzeniem się niewielkich pustych przestrzeni lub porów w materiałach. Sporowaceniu ulegają przede wszystkim stopy aluminiowe, ze względu na obecność bąbelków gazu wodorowego w stopionym metalu. Obecne techniki odgazowywania są kosztowne, nieskuteczne i szkodliwe dla ludzkiego zdrowia. Nowatorska, ultradźwiękowa technika odgazowywania stworzona w projekcie ULTRAGASSING poprawia jakość roztopionego materiału, usuwając gaz wodorowy i tlenki podczas odlewania. Technika ta dodatkowo eliminuje powstawanie emisji szkodliwych gazów, jest zatem bezpieczna i przyjazna dla środowiska, a także spełnia obecne i przyszłe ewentualne przepisy dotyczące środowiska. Zespół zbudował dwa prototypy służące do odgazowywania aluminium przy użyciu ultradźwiękowych wibracji metalu: jeden do wysokociśnieniowego odlewania kokilowego, drugi zaś do niskociśnieniowego odlewania kokilowego i odlewania grawitacyjnego. Ten zoptymalizowany i uniwersalny projekt, mający zastosowanie zarówno do procesów ciągłych, jak i partyjnych, daje zbliżone lub lepsze właściwości mechaniczne i wskaźniki porowatości w porównaniu z dostępnymi obecnie technologiami. Proces ten obniża czas produkcji, zwiększa jakość produktu i całkowicie eliminuje wykorzystanie szkodliwych materiałów. Wykorzystanie technologii przyniesie korzyści małym firmom, konsumentom i środowisku.
Słowa kluczowe
Odgazowywanie, aluminium, stopy, porowatość, odlewanie
