عملية صب الألمنيوم بالقالب، عملية إزالة الغازات من الألمنيوم

يُعد صهر سبائك الألومنيوم جزءًا مهمًا من عملية صب الألومنيوم بالقالب. وعادةً ما تُصهر سبائك الألومنيوم في أفران البوتقة أو أفران الحث الكهرومغناطيسي. وتتمثل المهمة الرئيسية لعملية الصهر في تحسين نقاء الألومنيوم المنصهر وتأثيره التحويلي.

جدول المحتويات

عملية صب الألمنيوم بالقالب

تتضمن عملية صب الألمنيوم بالقالب بشكل أساسي عمليات التكرير والمعالجة التحويلية.

تأثير التكرير

الغرض من عملية التكرير هو تنقية سائل الألومنيوم عن طريق إزالة الغازات وإزالة الخبث. وهناك العديد من طرق التكرير، مثل طريقة التعويم، وطريقة المذيبات، وطريقة الترشيح.

تتمثل عملية التكرير العائم في استخدام مادة فعالة أخرى (ملح الكلور) أو غاز خامل (النيتروجين، الأرجون) أو غاز مؤكسد (نترات الصوديوم) كعامل تكرير، مع إدخال الفقاعات بشكل مستمر إلى سائل الألومنيوم، حيث يتم إزالة الشوائب المؤكسدة والهيدروجين بواسطة الفقاعات. أما الترشيح والتكرير فيتم من خلال تمرير سائل الألومنيوم عبر مرشح (لوحة ترشيح خزفية) لفصل الشوائب الصلبة العالقة في سائل الألومنيوم. تتميز طريقة التكرير العائم بتأثير جيد في إزالة الغازات، في حين أن طريقة التكرير بالمذيبات وطريقة التكرير بالترشيح تتمتعان بتأثير أفضل في إزالة الشوائب. وقد أظهرت الدراسات أن التكرير باستخدام خليط الغاز والمذيب أفضل من التكرير باستخدام أحدهما وحده. ولذلك، قامت شركة AdTech بتطوير إزالة الغازات عبر الإنترنت ومعدات الترشيح المخصصة خصيصًا لمصانع صب الألمنيوم.

المعالجة التحويلية

تتشكل بلورات السيليكون ذات الجدران السميكة غالبًا في المسبوكات ذات الجدران السميكة المصنوعة من سبائك الألومنيوم التي تحتوي على أكثر من 6% من السيليكون، مما يقلل من خصائصها الميكانيكية. ويمكن للمعالجة التعديلية أن تغير السيليكون الإيوتكتيكي من رقائق خشنة إلى رقائق ليفية دقيقة أو رقائق طبقية، وبالتالي يمكنها تحسين أداء السبيكة. يتمتع كل من البوتاسيوم والصوديوم والسترونتيوم والأنتيمون وعناصر التربة النادرة بتأثير تحويلي. ومن بينها، يُعد ملح الصوديوم هو الأكثر فعالية في إحداث التدهور، إلا أن مدة فعاليته قصيرة ومعدل امتصاصه منخفض، مما يسبب العديد من الصعوبات في عملية الإنتاج. وبالنظر إلى تأثير التحويل بشكل شامل، فقد حظي تطبيق التحويل باستخدام السترونتيوم باهتمام كامل.

تتبع عوامل التعديل عمومًا ثلاث طرق: المعدن النقي، والسبائك الوسيطة، والمذيبات. وعادةً ما تستخدم عامل التعديل بالصوديوم طريقة المذيب (NaF)، بينما يستخدم عامل التعديل بالسترونتيوم طريقة السبائك الوسيطة Al-Sr، أما عامل التعديل بالأتربة النادرة فيستخدم طريقة السبائك الوسيطة والمذيبات. تعد معالجة التعديل عملية ضرورية لإنتاج مصبوبات سبائك الألومنيوم والسيليكون. توفر AdTech مُعدِّلات Sr ومواد مضافة معدنية لمصانع صب الألومنيوم.