Перспективные разработки
Здесь перечислены технологии, которые ещё не доведены до промышленного применения, но при разработке которых мы получили положительные результаты. Приглашаем заинтересованные предприятия к совместным работам и внедрению оборудования на основе указанных технологий.
- Снижение трения между поверхностями
- Наложение ультразвуковых колебаний на соприкасающиеся поверхности позволяет снизить силу трения, возникающую между ними. Этот эффект может использоваться при сборке ответственных узлов, в которых детали собираются с натягом, и для уменьшения задиров и царапин на поверхностях сопрягаемых деталей, а также для разборки «прикипевших» деталей (так называемый ультразвуковой гаечный ключ).
- Снижение трения с помощью ультразвука было успешно продемонстрировано при промышленных испытаниях по установке твэлов в каркас ТВС. Испытания показали, что трение уменьшается в 3—4 раза.
- Также, к примеру, наложение ультразвуковых колебаний на стенки кристаллизатора позволяет снизить трение между ними и формирующейся заготовкой, что положительно сказывается на качестве поверхности получаемой заготовки, снижает износ формирующих поверхностей кристаллизатора (медные или графитовые плиты и втулки), происходит значительная экономия электроэнергии за счёт снижения нагрузки на двигатели вытягивания заготовки.
- Уплотнение и прессование сыпучих веществ
- Ультразвук способствует уплотнению сыпучих веществ. Это свойство может эффективно применяться для уплотнения порошков при их прессовании. За счет этого прессуемое изделие приобретает более равномерную структуру, исчезают внутренние дефекты (раковины и трещины), увеличивается прочность.
- Упрочнение металлических деталей
- Технология упрочнения металлических деталей с помощью ультразвука, где в качестве упрочняющих элементов выступают стальные шарики диаметром от 0,4 до 2 мм. Ультразвуковой преобразователь передает шарикам импульсы, которые заставляют их хаотично перемещаться внутри специального концентратора и с высокой частотой ударять по поверхности детали, подвергаемой упрочнению.
- Смешивание металлов
- Под воздействием ультразвука происходит диспергирование одного металла в другой. В литературе описывается получение таким методом сплавов алюминия со свинцом, алюминия с кадмием, железа с цинком, диспергирование цинка в алюминий, графита в бронзу и т. п. Возможность смешивания ряда несмешивающихся металлов представляет большой интерес. Например, смешивание алюминия со свинцом улучшает обрабатываемость алюминия давлением. Известны самосмазывающиеся подшипники, в которых содержание графита доведено до 25 %[1].
- Пайка и лужение алюминия
- Отличных результатов при пайке и лужении алюминия можно добиться, применяя ультразвуковые колебания. При введении колебаний в расплавленный припой в нём возникает кавитация, которая разрушает оксидную пленку. Таким образом, если в ванну с расплавленным припоем (90 % олова и 10 % цинка) поместить алюминий и ввести в припой ультразвук, вызывающий в расплаве кавитацию, оксидная пленка сорвётся, а алюминий, находящийся в ванне, мгновенно залудится[1].
Жидкостные процессы
- Пропитка
- Пропитка древесины может быть существенно ускорена за счёт звукокапиллярного эффекта, возникающего при обработке пропиточного раствора ультразвуком.
- Распыление
- Ультразвуковое распыление — получение аэрозоля из жидкости с помощью акустических колебаний ультразвукового диапазона.
- Диспергирование
- Ультразвуковое диспергирование позволяет получать высокодисперсные (размер частиц — микрометры и доли микрометров), однородные и химически чистые смеси твердых частиц в жидкостях.
- Эмульгирование
- Ультразвуковое эмульгирование — переход одной из взаимно нерастворимых жидкостей в дисперсное состояние в среде другой под действием акустических колебаний. Ультразвуковое эмульгирование позволяет получать высокодисперсные, практически однородные и химически чистые эмульсии.
- Растворение
- Применение ультразвука значительно ускоряет (в десятки раз) процесс растворения и позволяет растворить труднорастворимые вещества.
- Осаждение взвешенных частиц
- Акустическая (как правило ультразвуковая) коагуляция — процесс сближения и укрупнения взвешенных в газе или жидкости мелких твердых частиц, жидких капелек и газовых пузырьков под воздействием акустических колебаний. В результате коагуляции частицы, взвешенные в газе или жидкости, оседают, а газовые пузырьки — всплывают на поверхность жидкости.
Примечания
технология опытные работы трение уплотнение прессование упрочнение смешивание пайка лужение пропитка распыление диспергирование эмульгирование растворение осаждение