Tujuan utama proses degassing adalah untuk menghilangkan hidrogen dari aluminium cair. Proses degassing aluminium juga dapat menghilangkan zat-zat berbahaya lainnya, seperti inklusi kimia atau zat-zat alkali. Peralatan degassing AdTech mampu memenuhi kebutuhan produksi produk aluminium yang memiliki persyaratan kinerja teknis tinggi. Mesin penghilang gas aluminium terletak di antara tungku dan mesin pengecoran; fungsi utamanya adalah menghilangkan hidrogen dan residu lainnya.
Prinsip Kerja Unit Penghilang Gas
Sejumlah gas inert disuntikkan ke dalam cairan aluminium melalui batang berputar dan rotor. Rotor memecah gas inert menjadi gelembung-gelembung halus dan menyebarkannya secara merata di dalam logam cair. Inklusi hidrogen dan non-logam terperangkap oleh gelembung-gelembung gas inert tersebut dan mengapung ke permukaan cairan.
Hidrogen dalam Aluminium Cair
Hidrogen terdapat di atmosfer dan mudah larut dalam aluminium cair. Kehadiran hidrogen dalam aluminium cair akan menimbulkan bintik-bintik putih atau pori-pori, yang akan berdampak negatif terhadap produk akhir. Misalnya, produk-produk aluminium tersebut mungkin tidak mencapai sifat mekanis atau fisik yang memadai dan dapat mengurangi kekuatan tariknya. Retakan akibat kelelahan material juga dapat disebabkan oleh inklusi hidrogen.
Sisa pengecoran dapat disebabkan oleh lubang-lubang kecil pada coran atau permukaan yang telah diolah, atau karena adanya kebocoran saat coran harus menahan tekanan. Selama pengolahan ingot bulat, pori-pori dapat membentuk busa pada produk tempa, produk ekstrusi, pelat tipis, dan pelat tebal. Sifat permukaan bahan yang buruk, seperti pengelupasan selama proses pengecoran dan pembentukan gelembung selama perlakuan panas bahan, juga menandakan adanya hidrogen.
Kelarutan hidrogen dalam aluminium cair sekitar 20 kali lebih tinggi daripada dalam aluminium padat. Karena perbedaan kelarutan tersebut, selama proses pengeringan, hidrogen cenderung keluar dari larutan, atau berdifusi secara perlahan, atau dengan cepat membentuk gelembung untuk menghasilkan molekul hidrogen. Ketika tekanan hidrogen lebih besar daripada tegangan permukaan dan tekanan hidrostatik, terbentuklah busa.
Dengan demikian, jika kadar hidrogen dalam cairan aluminium tinggi selama proses pengerasannya, hidrogen tersebut akan terdapat dalam bentuk larutan padat, pori-pori, atau retakan. Oleh karena itu, jika ingin menghasilkan coran berkualitas tinggi, penting untuk menjaga kadar hidrogen tetap rendah.
Bahan-bahan yang Terkandung dalam Proses Penghilangan Gas pada Aluminium
Inklusi adalah benda asing berbentuk padat, cair, atau gas yang dikelilingi oleh aluminium. Inklusi logam maupun non-logam harus dihilangkan, karena dapat merusak sifat mekanis produk. Dalam proses pemesinan dan pemolesan, inklusi juga dapat mempercepat keausan alat.
Inklusi dan lapisan oksida terbentuk saat bahan dilelehkan atau ditambahkan sebagai oksida ke permukaan bahan. Karena memiliki kepadatan yang berbeda dibandingkan dengan aluminium cair, inklusi dan lapisan oksida tersebut pada akhirnya akan naik ke permukaan atau mengendap jika waktu penahanan diperpanjang. Namun, waktu yang dibutuhkan untuk pemisahan ini terlalu lama bagi sebagian besar proses produksi. Proses degassing mempercepat laju inklusi mengapung di permukaan cairan, yang mempercepat penyelesaian proses ini. Filtrasi sebelum pengecoran juga merupakan metode untuk menghilangkan inklusi.
