Dalam proses produksi batang cor, terdapat cacat-cacat seperti inklusi, segregasi, retakan, pori, dan porositas. Cacat yang paling serius adalah inklusi, retakan, dan kristal berbentuk bulu. Oleh karena itu, dalam kondisi peralatan yang ada saat ini, cara agar cacat inklusi pada produk dapat dikendalikan secara efektif merupakan kunci dalam produksi pengecoran paduan aluminium.
Penyebab Terjadinya Inklusi
Inklusi pada batang cor sebagian besar berupa terak non-logam, seperti oksida logam Al₂O₃, MgO, partikel bahan tahan api tungku peleburan, nitrida yang terbentuk selama proses pemurnian lelehan, serta serpihan pada saluran cor dan perkakas. Inklusi-inklusi ini tersebar secara sangat tidak merata, dengan ukuran dan bentuk yang bervariasi, yang secara serius memengaruhi kesinambungan tekstur dan menimbulkan risiko tersembunyi bagi proses pengolahan lebih lanjut terhadap produk limbah. Alasan utama terjadinya inklusi-inklusi tersebut adalah sebagai berikut:
Proses pemurnian dan penghilangan terak yang tidak tuntas pada lelehan aluminium menyebabkan adanya inklusi
Karena cairan aluminium elektrolitik mengandung kotoran garam non-logam seperti kriolit dan alumina, bahan limbah yang ditambahkan selama proses pencampuran mengandung lebih banyak lapisan oksida, dan kegagalan membersihkan tungku tepat waktu akan menyebabkan pencemaran pada cairan aluminium. Jika proses pemurnian tidak dilakukan secara menyeluruh, suhu pemurnian, suhu diam, dan waktu diam tidak sesuai, serta efek bahan pemurnian dan lapisan yang digunakan dalam proses pemurnian cairan tidak optimal, maka produk akan tercampur.
Pengoperasian yang tidak teratur menyebabkan adanya inklusi
Selama proses pengecoran, peralatan operasional tidak bersih, sistem penuangan tidak dibersihkan, serta faktor-faktor lain, yang menyebabkan cairan aluminium terkontaminasi kembali, dan kotoran terbawa ke dalam cairan aluminium saat penuangan sehingga menimbulkan inklusi. Selain itu, karena permukaan aluminium cair mudah membentuk lapisan oksida yang padat, aluminium cair mengalir dari lubang pembuangan tungku peleburan aluminium ke saluran tuang, kotak saringan, distributor, dan kristalisator, membentuk sistem penuangan yang menyegel massa tersebut. Hal ini memastikan efektivitas pemurnian aluminium cair. Jika aliran penuangan tidak dikendalikan dengan benar, alirannya berfluktuasi, dan cairannya tidak stabil, hal ini pasti akan menyebabkan kerusakan terus-menerus pada lapisan oksida di permukaan sistem penuangan dan tercampur ke dalam cairan logam, sehingga membentuk inklusi alumina.
Cara Mengontrol Inklusi
Tuangkan cairan aluminium elektrolitik ke dalam tungku peleburan aluminium secara perlahan dan teratur. Bahan padat yang ditambahkan harus diperiksa dengan ketat. Tidak boleh ada lumpur, pasir, air, minyak, dan sebagainya, serta proses pengisian bahan harus dilakukan dengan hati-hati. Untuk menghindari kerusakan pada bagian bawah tungku akibat penambahan bahan, tungku harus dibersihkan sekali per shift, dan pembersihan harus dilakukan secara menyeluruh. Endapan di dalam tungku harus dibuang setiap kali bahan-bahan dicampur.
Proses pemurnian logam cair merupakan kunci untuk menghilangkan inklusi. Suhu pemurnian logam cair dikendalikan pada 730～750℃, dengan waktu diam selama 20～30 menit, berkualitas tinggi zat pemurnian digunakan, dan proses pemurnian dengan pelarut tunggal diubah menjadi pemurnian dengan semburan nitrogen, yang meningkatkan efektivitas pemurnian.
Semua alat operasional harus dijaga agar tetap kering dan bersih. Usahakan agar aluminium cair dimasukkan ke dalam kristalisator dengan lancar selama proses pengecoran untuk mencegah aluminium cair tersebut menghantam lapisan oksida pada permukaan, yang dapat merusak lapisan oksida tersebut dan membuatnya tercampur ke dalam cairan aluminium, sehingga membentuk inklusi oksida baru.
Yang filter keramik berbusa disaring dari permukaan pelat saringan asli pada sudut 45 derajat terhadap bidang horizontal agar sejajar dengan bidang horizontal. Cairan aluminium disaring dari atas ke bawah berkat gravitasi sendiri untuk meningkatkan efektivitas penyaringan CFF.
