Zariadenie na spracovanie kovových tavenín ultrazvukom sa skladá z ultrazvukových vibračných častí a ultrazvukového generátora: ultrazvukové vibračné časti sa používajú na generovanie ultrazvukových vibrácií – zahŕňajú najmä ultrazvukový menič, ultrazvukovú trúbu a nástrojovú hlavu (vysielaciu hlavu) a prenášajú túto vibračnú energiu do kovovej taveniny.

Funkcia ultrazvukového tavenia kovu:

1. Odstránenie nečistôt: Pre malé inklúzie v tekutej oceli je veľmi ťažké vyplávať nahor. Iba keď sa zhromaždia, bude ľahšie vyplávať. Použitím ultrazvukového zariadenia na spracovanie kovových tavenín na pridanie ultrazvuku do roztoku môže ultrazvuková stojatá vlna úspešne spôsobiť delamináciu a aglomeráciu inklúzneho prášku v roztoku.

2. Ultrazvukové odplyňovanie: ultrazvuk má veľký vplyv na odstraňovanie plynu z roztaveného kovu. Ultrazvukové elastické vibrácie dokážu úplne odplyniť zliatinu v priebehu niekoľkých minút. Keď sa ultrazvukové vibrácie zavedú do roztaveného kovu, zistí sa kavitačný jav, ktorý je spôsobený dutinou vytvorenou po prerušení kontinuity kvapalnej fázy, takže plyn rozpustený v tekutom kove sa v ňom koncentruje.

3. Zjemnenie zrna: pri výrobe odliatkov metódou tuhnutia ultrazvukovými vibráciami vytvára ultrazvuková vlna striedavý kladný a záporný akustický tlak a vytvára prúd. Zároveň v dôsledku nelineárneho efektu vytvára zvukový tok a mikrozvukový tok, zatiaľ čo ultrazvuková kavitácia vytvára vysokorýchlostný mikroprúd na rozhraní medzi pevnou látkou a kvapalinou.

Kavitačný efekt v ultrazvukovej kvapaline môže odrezať a zničiť dendrity, ovplyvniť front tuhnutia, zvýšiť účinok miešania a difúzie a vyčistiť štruktúru, zjemniť zrno a homogenizovať štruktúru.

Okrem mechanického poškodenia dendritov spôsobeného vibráciami je ďalšou dôležitou úlohou ultrazvukového vibračného tuhnutia zlepšenie efektívneho podchladenia tekutého kovu a zníženie kritického polomeru jadra, aby sa zvýšila rýchlosť nukleácie a zjemnili zrná.

3. Zlepšenie kvality bramy: ultrazvukové zariadenie na spracovanie kovových tavenín môže pôsobiť na formu a zlepšiť tak kvalitu povrchu bramy. Vibrácie formy ultrazvukom sa dajú použiť na odliatky, bloky a bramy a pri použití ultrazvukových vibrácií nedochádza k negatívnemu kĺzaniu. Pri odlievaní odliatkov a blokov je možné po aplikácii ultrazvukových vibrácií na formu dosiahnuť veľmi hladký povrch odliatku.