يُعد إزالة الغازات من الألومنيوم المنصهر في سبائك الألومنيوم المصبوبة بالقالب أمرًا بالغ الأهمية بالنسبة للخصائص الميكانيكية للمسبوكات. ويُعد امتصاص الهيدروجين السبب الرئيسي لتكوّن الثقوب الدقيقة في مسبوكات سبائك الألومنيوم، كما أنه يقلل من مقاومة التسرب الهوائي والخصائص الميكانيكية. ولذلك، يجب اتخاذ تدابير متنوعة للتحكم بشكل صارم في محتوى الهيدروجين والغازات الأخرى.
تدابير إزالة الغازات من الألومنيوم المنصهر
قبل إدخال الحمولة إلى الفرن، يجب إزالة الصدأ وبقع الزيت منها بشكل دقيق وتسخينها مسبقًا إلى الدرجة المحددة.
يجب تسخين الفرن قبل إضافة المواد الخام لإزالة الرطوبة الموجودة فيه، وذلك لمنع الرطوبة والهيدروكربونات من ملامسة المواد الخام.
قبل ملامسة سائل سبائك الألومنيوم، يجب تسخين الأداة الحديدية مسبقًا بشكل كامل لإزالة الرطوبة، كما يجب طلاء سطحها بطبقة من الطلاء.
التحكم في درجة حرارة ووقت الصهر، ومنع ارتفاع درجة حرارة خليط سبائك الألومنيوم المنصهر بشكل مفرط وتوليد الغازات، واستخدام عامل تنقية لتنقية خليط سبائك الألومنيوم المنصهر. ويجب تجفيف عامل التنقية تمامًا قبل استخدامه.
يتم ترسيب الهيدروجين الموجود في الألومنيوم المنصهر عن طريق شطف الألومنيوم المنصهر الموجود في وحدة النقل بغاز خامل، وذلك بهدف تقليل محتوى الهيدروجين في سبيكة الألومنيوم المنصهرة.
يشير مصطلح «معالجة الغاز» إلى نقل الألومنيوم المنصهر الموجود في وحدة النقل إلى وحدة إزالة الغازات من الألومنيوم, ، وتزويد الألومنيوم المنصهر بغاز خامل عبر فتحات التهوية الموجودة في الدوار الجرافيتي لترسيب الهيدروجين، مما يؤدي إلى تقليل محتوى الهيدروجين في السائل المنصهر. في عملية الصهر العادية، يتم تحسين عملية إزالة الغازات أثناء النقل، وتُستخدم أنواع مختلفة من الغازات الخاملة لملء سبيكة الألومنيوم المنصهرة المنقولة، بحيث يمكن ترسيب الهيدروجين الموجود في سبيكة الألومنيوم المنصهرة بشكل فعال، مما يقلل من كثافة سبيكة الألومنيوم المنصهرة.
نختار نوعين مختلفين من الغازات الخاملة: النيتروجين والأرجون، ونقوم بخلطهما بنسب مختلفة، ثم نزيل الغازات منهما أثناء النقل. من البيانات التجريبية، يمكن ملاحظة أنه إذا تم استخدام نسبة أعلى من الأرجون لإزالة الغازات أثناء النقل، فإن قيمة كثافته ستنخفض بشكل ملحوظ، ولكن من حيث استخدام إزالة الغازات، ستزداد تكلفة الإنتاج بأكثر من 25%. وبعد مناقشة شاملة ومراعاة عوامل مثل التحكم في تكاليف الإنتاج، قرر فريق البحث في النهاية استخدام النيتروجين.
