Erimiş Alüminyumun Saflaştırılmasına Yönelik Metal Gaz Giderme Cihazı

Yerçekimi veya kum kalıplarında gaz (genellikle hidrojen) ve diğer parçacıkların bulunması, kabarcıkların oluşmasına neden olabilir; bu da bitmiş ürünün görünümünü ve performansını (genel mukavemet ve yoğunluk) ciddi şekilde bozabilir. Bu nedenle, etkili metal gaz giderimi, döküm sürecinin kalitesi açısından hayati önem taşır.

Geleneksel olarak, silikon karbürün aşınma ve oksidasyon direnci ile izostatik tek parça tasarımın yüksek yoğunluğu nedeniyle, grafit rotor gaz giderme işleminde en yaygın olarak kullanılan malzemedir. Ayrıca, rotor kafası, yenilikçi altı kanatlı tasarımı sayesinde kabarcık boyutunu azaltmak ve en iyi gaz difüzyon etkisini sağlamak üzere optimize edilmiştir.

Metal döküm ekipmanları üzerinde yapılan saha testleri, grafit ile karşılaştırıldığında, silikon karbür gaz giderme rotorlarının çalışma sıcaklığındaki oksidasyon seviyesinin önemli ölçüde daha düşük olduğunu göstermektedir. Baş geometrisindeki deformasyonla birlikte grafit rotorun gaz giderme performansının azaldığı ve silikon karbür gaz giderme rotorunun eriyik yoğunluğunun zaman içinde grafit rotora kıyasla aslında önemli ölçüde daha yüksek olduğu belirtilmektedir.

Erimiş metalin gazdan arındırılması sürecinde, bazen erimiş metale gaz uygulamak gerekebilir. Örneğin, hidrojen ve metalik olmayan kalıntılar gibi istenmeyen bileşenleri gidermek amacıyla erimiş alüminyum ve erimiş alüminyum alaşımlarına azot ve argon gibi gazların verilmesi yaygın bir uygulamadır. Magnezyum gibi alkali metalleri gidermek için erimiş alüminyum ve erimiş alüminyum alaşımına klor gazı verilir. Erimiş metale eklenen gaz, istenmeyen bileşenlerle kimyasal olarak reaksiyona girerek, bunları erimiş metalden ayrılmış veya erimiş metalden ayrılabilen bir forma (örneğin çökelti veya köpük) dönüştürür. Verimliliği artırmak için, gazın erimiş metalin her yerine mümkün olduğunca iyice dağılması (veya karıştırılması) gerekir. Karıştırma ne kadar iyice olursa, erimiş metalde bulunan istenmeyen bileşenlerle temas eden gaz moleküllerinin sayısı o kadar fazla olur. Verimlilik, özellikle kabarcıkların boyutu ve sayısı ile kabarcıkların, erimiş metali içeren tüm kap içinde erimiş metalle ne dereceye kadar tam olarak karıştığıyla ilgilidir.

Metallerin Gazdan Arındırılması

Erimiş metali karıştırırken aynı zamanda gaz enjekte eden bazı cihazlara döner gaz giderme makineleri denir. Döner gaz giderici Esas olarak alüminyum eriyiklerinin arıtılması ve hidrojen gazından arındırılması için kullanılır. Kabarcıklar ne kadar küçük ve sık aralıklarla uzaklaştırılırsa, eriyik o kadar iyi bir şekilde gazdan arındırılabilir. Döner gaz giderme cihazı sadece gaz giderme işleminde kullanılmakla kalmaz, aynı zamanda yüzeyde kalan oksitleri de temizleyebilir.

Tüm standart proses gazları, temizleme veya temizleme gazı olarak kullanılmaya uygundur. Döner gaz giderme işlemi genellikle, söz konusu eriyik için uygun bir inert gaz kullanılarak gerçekleştirilir. Alüminyum eriyik için azot veya argon kullanılır. Bazı durumlarda, inert temizleme gazı, düşük konsantrasyonlarda (<2,5%) kükürt heksaflorür veya klor ile de karıştırılır. Alüminyum eriyik içinde, rotorlu gaz tahliyesinin ince dağılımı sayesinde hidrojen içeriği, diğer gaz tahliye yöntemlerine kıyasla çok daha hızlı bir şekilde büyük ölçüde azaltılır. Bu prensibin uygulanmasıyla – neredeyse tüm statik banyo yüzeyleri için – tüm işleme kabı içinde kabarcıkların dağılımı çok geniş olur; böylece etkili gaz giderme ve eriyik arıtma yoluyla işleme süresi kısaltılabilir.