Alüminyum Alaşımları Filtrasyonu, Alümina Dökümhane Köpük Filtreleri

Alüminyum Alaşımları Filtrasyonu, erimiş alüminyum ve demir dışı alaşımların süzülmesi için kullanılır.
Alümina Dökümhane Köpük Filtreleri, esas olarak dökümhanelerde ve döküm tesislerinde alüminyum alaşımlarının süzülmesi için kullanılır. Erimiş alüminyumun neden olduğu aşınma ve korozyona karşı mükemmel dirence sahip olan bu filtre, kalıntıları etkili bir şekilde giderir ve hapsolmuş gazı azaltır.

İçindekiler

Alüminyum Alaşımlarının Filtrelenmesi

Alüminyum alaşımları, kullanım amaçlarına göre şekillendirilmiş alüminyum alaşımları ve döküm alüminyum alaşımları olarak ikiye ayrılır.
Şekillendirilmiş alüminyum alaşımları arasında, günlük hayatta kullanılan alüminyum alaşımlı kapı ve pencereler ile uzay mekiği gövde malzemeleri yer alır; bu malzemeler, farklı kullanım gereksinimlerine göre ısıl işleme tabi tutulabilir veya tutulmayabilir.
Diğer tür ise döküm alüminyum alaşımlarıdır; bunlar arasında başlıca alüminyum-silikon alaşımları, alüminyum-bakır alaşımları, alüminyum-magnezyum alaşımları, alüminyum-çinko alaşımları ve alüminyum-nadir toprak alaşımları yer almaktadır.

Gerçek üretim sürecinde, döküm alüminyum alaşımları çeşitli kimyasal elementlerin içeriğine göre sınıflandırılır.
Ergitme işlemi sırasında, gerçek kimyasal bileşime göre hammadde miktarının artırılması veya azaltılması gerekmektedir. Bazı üreticiler tarafından tedarik edilen bitmiş alüminyum külçeler, ürünün gerektirdiği çeşitli alaşım elementlerini zaten içermektedir. Eritme sürecinde temel olarak başka kimyasal elementlerin eklenmesine gerek yoktur ve bunların doğrudan karıştırılması da gerekmez. Alüminyum sıvısına eritme sırasında ilave sırası söz konusu değildir; bu tür alüminyum alaşımı, tek yapılı ürünler için uygundur.

Hammadde olarak saf alüminyum külçe kullanılır ve kimyasal bileşim, fiili üretim ihtiyaçlarına göre ayarlanır. Bunun avantajı, farklı markalara ait alüminyum alaşımı sıvılarının eritilebilmesi ve böylece farklı ürünlerin ihtiyaçlarının karşılanabilmesidir; ayrıca ürün çeşitliliği de oldukça geniştir.
Alüminyum alaşımı eritilmeden önce, bileşenler gereksinimlere uygun olarak karıştırılır. Alaşım sınıfına göre, bileşenlerin belirlenmesinde yeni malzemeler, geri dönüştürülmüş malzemeler ve ara alaşımlardaki çeşitli elementlerin eritme işlemi sırasında meydana gelen yanma kaybı dikkate alınmalıdır.

Alüminyum Alaşımlarının Filtrelenmesi

Alüminyum Alaşımlarının Ergitilmesi

Alüminyum alaşımlarının eritilmesinde daha ekonomik ve yaygın olarak kullanılan eritme yöntemi, hızlı eritme, kısa süre ve daha az hava alımı gerektiren gaz ocağı eritmesidir.
Besleme sırası, sadece eritme verimliliğini ve alaşım tüketimini etkilemekle kalmaz, aynı zamanda erimiş alüminyumun kalitesini de doğrudan etkiler.
Besleme ilkesi şöyledir: önce küçük, sonra büyük; önce erimesi kolay, sonra erimesi zor; önce az yanan, sonra kolay yanan ve son olarak bozunan.

Önce küçük parçalar halinde öğütülmüş malzemeyi, erime noktası daha düşük olan alaşım katkı maddelerini (örneğin Al-Si alaşımı), ardından hacmi büyük ve erime noktası yüksek olan alüminyum külçeleri ve ara alaşımları (örneğin Al-Mn) ekleyin; Mg ve yanması kolay diğer elementleri en son ekleyin.
Küçük öğütülmüş parçalar, öncelikle fırın gövdesini korumak ve büyük öğütülmüş parçalar yüklendiğinde fırın duvarına olan etkiyi azaltmak amacıyla fırının tabanına yerleştirilir; ayrıca, öğütülmüş parçaların erime noktası düşük ve erimesi kolay olduğundan, daha yüksek erime noktalarına sahip hammaddelerin sonraki eritme işlemlerinde eritme verimliliği artırılabilir. Yanma kaybını azaltmak için sıcaklığı düşürün ve Mg ekleyin.

Bazı yerli araç destek şirketleri, alüminyum alaşımlarını eritirken şu yöntemi benimsemektedir: önce eritme fırını önceden ısıtılır, önceden belirlenen sıcaklığa ulaşıldıktan sonra malzeme beslemesi başlatılır; önce fırının tabanına küçük parçalar eklenir, ardından büyük alüminyum külçeler eklenir. Yanmış elemanlar eklendikten sonra, eriyik alüminyumun içine doğrudan bastırılarak eritilirler.
Alüminyum Alaşımlarında Filtrasyon, alüminyum jant dökümlerinin kalitesini artırır, cüruf kalıntıları ve hava boşlukları gibi kusurları önler ve sünekliliği artırır.

Eritme, bir katı maddenin ısınarak akışkan bir sıvıya dönüşmesi sürecidir. Malzeme beslemesi tamamlandıktan sonra eritme işlemi başlar. Eritme işlemi sırasında, eritmenin hızlı ve homojen bir şekilde gerçekleşmesi ve alevin yakınındaki sıcaklığın 1200 ℃’nin üzerine çıkacak şekilde yüksek tutulması sağlanmalıdır. Yerel aşırı ısınmayı ve aşırı sıcaklığı önlemek için, alüminyum alaşımının oksitlenmesi sonraki ürün arıtma aşamalarında ciddi sorunlara yol açacaktır. Karıştırma işlemi yapılmalı ve erimemiş fırın yükü, yerel aşırı ısınmayı önlemek amacıyla neredeyse tamamı karıştırma akışına daldırılacak şekilde alüminyum sıvısına sıkıştırılmalıdır. Mg ve diğer elementlerin son daldırma işlemi için alev doğrudan ısıtılıp eritilemez; alüminyum sıvısı hammaddenin içine daldırıldığından sıcaklık düşer ve Mg ile diğer elementler nispeten düşük bir sıcaklıkta eritilir; bu da yanma kaybını azaltır ve yanma verimliliğini artırır.

Alüminyum Alaşımlarının Filtrelenmesi

Alüminyum Alaşımlarının Gazdan Arındırılması ve Arıtılması

Alüminyum alaşımı yaklaşık 600 ℃'de erimeye başlar ve 660 ℃'ye ısıtıldığında erir. Erime sıcaklığı 760 ℃'yi geçmemelidir. Erime sıcaklığı 770 ℃'yi aştığında, alüminyum alaşımı ciddi şekilde oksitlenir, erime işlemi sırasında hidrojen emilimi ve cüruf kalıntıları artar ve döküm ve katılaşma işlemi sırasında iri taneler ortaya çıkar, bu da mekanik özellikleri düşürür. Erime işlemi sırasında alüminyum alaşımının oksitlenmesini azaltmak amacıyla, alüminyum oksit tabakasının zarar görmesini önlemek için erime işlemi sırasında 0,4% ila 0,5% oranında kaplama maddesi eklenir. Kaplama maddesinin türü, cüruf temizleme maddesinin kimyasal bileşimine benzerdir.

Ergitme işleminin sıcaklığı 720 ~ 760 ℃ seviyesinde tutulur. Alüminyum külçe eridikten sonra, Si elementi ve Ti maddesi gibi erime noktaları daha yüksek olan hammaddeler eklenir. Ti, alaşımda heterojen kristal çekirdekleri oluşturur; bu da yapıyı rafine etmede ve yanma kaybını azaltmak için alüminyum sıvısına bastırılmasında rol oynar. Alüminyum külçe temel olarak eridikten sonra, kolayca yanan Mg ve Cu gibi alaşım elementleri eklenir. Yanma kaybını azaltmak için bu elementler ne çok erken eklenebilir, ne de çok geç eklenebilir; çünkü bu, difüzyonu etkiler ve ayrışmaya neden olur. Fırın kapısını kapatın ve eritmeye devam edin.

Eritme işlemi tamamlandıktan sonra, alüminyum alaşımının yüzeyinde çoğunlukla Al₂O₃ ve diğer oksit kalıntılarından oluşan çok sayıda cüruf bulunur. Bu ince kalıntılar sıvı alüminyumdan daha ağırdır; ancak bir araya gelip topaklaştıktan sonra özgül ağırlıkları azalır ve yüzeye çıkar. Bu nedenle cürufun giderilmesi gerekir. Cüruf giderici maddenin dozu 0,2%～0,5% oranında eklenir, alüminyum sıvısının yüzeyine eşit bir şekilde serpilir ve yüzeysel olarak homojen bir şekilde karıştırılır. Cürufu fırın kapısına koyun, kapıyı kapatın ve bekletin; bir yandan cüruf temizleme maddesi, cürufa yapışan alüminyum sıvısını eritebilecek bir ısıtma etkisine sahiptir; diğer yandan cürufu alüminyum sıvısından etkili bir şekilde ayırabilir, bu da cürufun ayrılmasına yardımcı olur. Alüminyum cürufu, birkaç dakika bekletildikten sonra fırın kapısından sorunsuz bir şekilde çıkarılır. Alüminyum alaşımı eritme işlemi oldukça karmaşık bir süreçtir. Farklı elementlerin tutarsız yanma kayıpları nedeniyle, cürufun ayrılmasından sonra, her bir elementin yalnızca uygun aralık içindeki transfer aralığına boşaltılabildiğinden emin olmak için alüminyum sıvısından fiziksel ve kimyasal analiz amacıyla numune alınması gerekir. Kepçe gaz giderme ve arıtma, aksi takdirde doğru şekilde ayarlanması gerekir.