الترشيح بالألمنيوم ومعالجة تنقية الألمنيوم السائل

يتزايد استخدام المسبوكات المصنوعة من سبائك الألومنيوم، وتزداد متطلبات هذه المسبوكات أكثر فأكثر. وذلك بالإضافة إلى ضمان التركيب الكيميائي والخصائص الميكانيكية ودقة الأبعاد. لا يُسمح بوجود عيوب في مصبوبات سبائك الألومنيوم، مثل ثقوب الانكماش، وثقوب الهواء، وثقوب الخبث. وتعد معالجة تنقية الألومنيوم السائل إحدى التدابير لضمان جودة عالية لمنتجات سبائك الألومنيوم. كما أنها الوسيلة الرئيسية لتحسين الجودة الشاملة لسبائك الألومنيوم. يؤثر تأثير تنقية سائل الألومنيوم بشكل كبير على تكوّن المسام وثقوب الانكماش والشوائب. كما أنه يؤثر بشكل مباشر على الخصائص الفيزيائية والميكانيكية لمسبوكات سبائك الألومنيوم. ترشيح الألومنيوم من AdTech و معدات إزالة الغازات يمكن أن يحقق تأثير إزالة الشوائب وإزالة الغازات، بهدف تحسين الجودة الإجمالية للألمنيوم.

من الصعب الحصول على قطع مصبوبة عالية الجودة دون استخدام سائل الألومنيوم عالي الجودة. فحتى لو كانت المعالجة اللاحقة متطورة، فإن العيب، بمجرد ظهوره، سيظل موجودًا دائمًا في المنتج. ولذلك، يجب علينا الانتباه إلى الغازات والشوائب الموجودة في سائل الألومنيوم، واتخاذ التدابير اللازمة لإزالتها.

الترشيح باستخدام الألومنيوم

جدول المحتويات

أهمية الترشيح باستخدام الألومنيوم

يحتوي سائل الألومنيوم على شوائب متنوعة، لذا يجب تنقيته قبل الصب. وتستخدم الصناعة بشكل أساسي طرق تنقية مثل التصفية، واستخدام مادة التذويب، والمعالجة بالغاز، وغيرها.

يتكون الغاز الموجود في سائل الألومنيوم بشكل أساسي من الهيدروجين (حوالي 80% -90%). والهيدروجين غير قابل للذوبان تقريبًا في الألومنيوم الصلب، لكنه قابل للذوبان بدرجة كبيرة في السائل. يبلغ المحتوى الطبيعي للهيدروجين لكل 100 غرام من الألومنيوم المنصهر 0.1-0.4 مل. ونظرًا لاختلاف القابلية للذوبان، يميل الهيدروجين إلى الهروب من المادة المنصهرة. وعندما يكون ضغط الهيدروجين أكبر من التوتر السطحي والضغط الهيدروستاتيكي، تتشكل فقاعات، مما يؤدي بدوره إلى ظهور ثقوب دقيقة في قطعة الصب. لذلك، فيما يتعلق بتنقية ذوبان سبائك الألومنيوم، تتمثل المشكلة الرئيسية في أن سبائك الألومنيوم تحتوي على نسبة عالية من الهيدروجين. ولا تستطيع الطرق الحالية تلبية متطلبات إنتاج مصبوبات سبائك الألومنيوم عالية الجودة.

بشكل عام، يمكن لمحتوى الهيدروجين لكل 100 غرام من الألومنيوم أن يلبي متطلبات الإنتاج بشكل أساسي عندما يتراوح بين 0.1 و0.2 مل. أما بالنسبة للمسبوكات ذات المتطلبات الخاصة (مثل مسبوكات الطيران)، فيجب أن يكون محتوى الهيدروجين لكل 100 غرام من الألومنيوم أقل من 0.06 مل. الشوائب غير المعدنية الشائعة في سائل الألومنيوم هي الأكاسيد، والنتريدات، والكربيدات، والبورييدات، وما إلى ذلك. وتوجد معظمها في شكل جسيمات، ويتراوح حجم الجسيمات النموذجي بين 1 و30 ميكرومتر.

هناك تفاعل قوي بين الشوائب والغاز في سبائك الألومنيوم. يتأثر محتوى الهيدروجين بشكل كبير بالشوائب. عندما يكون محتوى الشوائب 0.002% و 0.02%، يكون محتوى الهيدروجين المقابل 0.2 مل / 100 غرام من الألومنيوم و 0.35 مل / 100 غرام من الألومنيوم. في حالة وجود نفس محتوى الهيدروجين، كلما ارتفع محتوى الشوائب، ارتفع معدل الثقوب الدقيقة. على العكس من ذلك، عندما يكون محتوى الشوائب في الألومنيوم المنصهر منخفضًا جدًّا، يكون محتوى الهيدروجين منخفضًا جدًّا أيضًا. لذلك، من المهم بنفس القدر إزالة الشوائب وإزالة الغازات في آن واحد.