Das Vorhandensein in den Metallen und ihren Legierungen hundertsten und sogar tausendsten Prozentteile von Gas- und nicht metallischen Beimischungen verringert ihre Haltbarkeit und die Plastizität wesentlich. Für die Metallreinigung von den unerwünschten Beimischungen wie Gas, Oxide, Nitriden und anderen nicht metallischen Bestandteilen wurde ein Komplex der Fertigungsoperationen entwickelt, die man vom allgemeinen Begriff “Raffination” vereinigen kann. Der Raffinationsprozess hat eine riesige Bedeutung für die Qualitätssteigerung der Metalle und Legierungen.
Die Reinigung des Flüssigmetalls von den nichtmetallischen Beimischungen besteht in der Absonderung auf die Schmelze Oberfläche winzigen Gasbläschen und Teilchen der Oxide, Nitride, Sulfide und anderer Verbindungen, die bei den gewöhnlichen Bedingungen in der Schmelze bleiben und in den Barren geraten. In den letzten Jahren verwendet man immer öfter kombinierte adsorbierende und physische Methoden der Raffination. Bei der Raffination durch die Adsorptionsmethode werden in die Schmelze die inerten oder aktiven Gase zugeführt, sowie die festen Stoffe, die in die gasförmigen Produkte leicht zerlegt werden. Infolge des niedrigen Drucks innerhalb dieser Gasbläschen diffundieren dorthin die im Metall aufgelösten Wasserstoff, Stickstoff und andere Gase ein, und auf der Oberfläche der Gasbläschen werden die festen Teilchen der nichtmetallischen Bestandteile adsorbiert. Nach der bestimmten Größe Erreichen tauchen die Bläschen der raffinierenden Stoffe auf die Oberfläche des geschmolzenen Metalls auf. Für hinreichend volle Entfernung der nichtmetallischen Beimischungen aus der Schmelze muss man durch das Metall eine große Menge der raffinierenden Stoffe fließen lassen, was nicht immer zweckmäßig und möglich ist.
Bei der Raffination durch die physische Methode, insbesondere durch die Vakuumbehandlung wird die zusätzliche Ausrüstung und Zeit für die Metallbearbeitung notwendig.
Zurzeit werden die Ultraschallmethoden für die Einwirkung auf das Metall in der flüssigen Phase besonders attraktiv und wirksam. Die Anwendung des Ultraschalls, um die Einwirkung auf ganze Reihe der technologischen Prozesse auszuüben, ist bei der Produktion und Bearbeitung der Metalle und der Legierungen genug bekannt und ist theoretisch begründet. Jedoch ist die praktische Anwendung des Ultraschalleffektes bei der Entgasung mit einer ganzen Reihe der ungelösten Probleme zurzeit verbunden und in erster Linie ist die Art und Weise von Einführung der Schwingungen in die Schmelze.
Um diese Probleme zu lösen, wurde von uns eine Anlage geschaffen, die erlaubt, dass sich im Strom befindende Flüssigmetall mit regulierter Intensität und verschiedener Amplitude der Schwingungen im Ultraschallbereich zu bewirken.
Es sind weiter, als anschauliches Beispiel die Fotografien der Abgussschliffen der Aluminiumlegierung in Naturalgröße gebracht:
Muster ohne Bearbeitung
Auf dem Bild 1 ist das Muster ohne Bearbeitung gezeigt, auf dem Bild 2, 3 und 4 sind die Muster, die von den Schwingungen mit der Frequenz 18 Kilohertz im Laufe von 2; 5 und 8 Sekunden, beeinflusst waren.
