שימוש בגלים על-קוליים לייצור סגסוגות אלומיניום

מדענים הצליחו להדגים כי טיפול בנתך של מתכת בעזרת גלים על-קוליים מהווה שיטה נקייה, ירוקה ויעילה יותר להפקת יציקות באיכות גבוהה.

[תרגום מאת ד”ר נחמני משה]

טיפול בנתך של מתכת בעזרת גלים על-קוליים מהווה שיטה נקייה, ירוקה ויעילה יותר להפקת יציקות באיכות גבוהה. סגסוגות אלומיניום מותכות בטמפרטורה של 700 מעלות צלזיוס מכילות באופן רגיל אחוז גבוה של מימן מומס שאם לא מטפלים בו הוא גורם למתכת המוצקה להיות בסוף התהליך נקבובית מאוד. השיטה הנפוצה ביותר להרחקת המימן הזה היא באמצעות הזרמת הגז ארגון, אולם שיטה זו צורכת אנרגיה רבה ומחייבת רכיבים יקרים.

החוקרים מצאו, במסגרת ניסויים מקדמיים, כי השימוש בגלים על-קוליים הינו יעיל דיו כמו השיטה הרגילה, ויחד עם זאת הוא מייצר פחות חומרי פסולת וידידותי יותר לסביבה. מסביר החוקר הראשי: “אנו יודעים כי מחיר גז הארגון ממשיך וגואה לאור העובדה כי ההפקה שלו מחייבת הנזלה של האוויר, תהליך הצורך אנרגיה רבה. בנוסף, עלולות להיווצר בעיות בגין השימוש ברכיבי גרפיט – אם הם נשברים במהלך התהליך כל האצווה של הסגסוגת מזדהמת ולא ניתן להשתמש בה יותר.

“המחקר הראשוני שלנו, בו השתמשנו בכמויות של עד 150 ק”ג של סגסוגות, הוכיח את ניסויי המעבדה המוקדמים שלנו והראה כי התקן על-קולי נע יכול להניב את אותן התוצאות מבחינת איכות היציקה בהשוואה לשיטת הארגון, ויחד עם זאת הוא בעל יתרונות שאינם מתבססים על רכיבי גרפיט שבירים ויקרים וגז יקר-ערך שלא ניתן למחזר אותו ולהשתמש בו מחדש.

“הפחתת הפסולת בשיעור של חמישה סדרי גודל מהווה תועלת נוספת. מיחזור המתכת לשימוש מחדש מתוך הפסולת של התהליך גם הוא תהליך יקר הצורך אנרגיה רבה.” בעוד שהמטרה הבאה של החוקרים היא להגדיל את קנה-המידה של התהליך לרמה של חצי טון, המטרה הסופית היא לפתח מכשיר על-קולי וזול שיוכל לשמש עוד בשלבים המוקדמים של תהליך הייצור, בזמן התכת המתכות השונות.

“מניעים כלכליים, למשל ייצור של מנועים ושלדות רכב קלי-משקל יותר, מולידים שיפורים בתהליכים לייצור סגסוגות באיכות גבוהה יותר בשלבים מוקדמים יותר של התהליך. “טיפול על-קולי אוצר בתוכו את ההבטחה לפיתוח שיטות יעילות יותר להרחקת גזים, כגון גז מימן, וכבר עכשיו הצלחנו לקדם את המטרה הזו.”

הידיעה על המחקר