Anlage / Gerät:

Der Gießprozess und damit die Qualität der daraus resultierenden Gussteile legen den Grundstein für die Fertigung qualititativ hochwertiger und beanspruchbarer metallischer Komponenten. Mit den zunehmenden Anforderungen an metallische Bauteile, bspw. für den Maschinenbau, die Automobilindustrie oder die Luft- und Raumfahrttechnik, steigen somit auch die Ansprüche und gleichzeitig auch die Herausforderungen für die gießtechnologischen Ferti-gungsprozesse. Dem Werkstoff Aluminium kommt in diesem Zusammenhang eine besondere Bedeutung zu: seine einzigartige Kombination von vergleichsweise guten mechanischen Eigenschaften, kombiniert vmit einer geringen Dichte, zeichnen Aluminium und seine Legierungen als einen der wichtigsten Leichtbauwerkstoffe aus. Um auch in Zukunft hochbeanspruchte Bauteile aus Aluminium fertigen zu können, sind Maßnahmen erforderlich, mit deren Hilfe weitere Potentiale des Werkstoffes gehoben werden können. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, ist die Ultraschallbehandlung des flüssigen und/oder erstarrenden Metalls, die zu einer massiven Änderung des Gefüges und Verbesserung der daraus resultierenden mechanischen Eigenschaften führen kann.

Funktionsweise
Die Ultraschallanlage besteht aus vier grundsätzlichen Elementen: (1) dem Generator, der den erforderlichen Wechselstrom erzeugt und an den (2) Schallwandler weiterleitet. Dieser wandelt die elektrischen Schwingungen in mechanische Schwingungen gleicher Frequenz um, die mit einer bestimmten Amplitude an den sog. (3) Booster (optional) übertragen werden, der der mechanischen Erhöhung oder Reduzierung der Amplitude dient. Von dort aus werden die hochfrequenten Schwingungen an die (4) Sonotrode übertragen. Die Sonotrode wird in das Fluid bzw. die Schmelze getaucht und überträgt dort die hochfrequenten mechanischen Schwingungen, die wiederum im Fluid massive Druckschwankungen (Größenordnung mehrere MPa) verursachen und dort unterschiedliche physikalische Effekte hervorrufen, die zu einer Änderung der Gefügemorphologie führen (von dendritisch zu globular) und, je nach Behandlung, verbesserte mechanische Eigenschaften hervorbringen.