Erimiş alüminyumun gazdan arındırılması, genellikle bir döner gaz giderme ünitesi vasıtasıyla eriyik içine verilen bir inert gaz kullanılarak sağlanır. Bu gaz giderme işlemi termodinamik yasalarla sınırlıdır; temizleme gazı kabarcıkları eriyik içine verildiğinde, yüzeye doğru yükselirken hidrojen toplarlar. En ideal durum, bu hidrojenle doymuş kabarcıkların eriyikten ayrılması ve hidrojen seviyelerini düşürmesidir. Bu durumda, termodinamik açıdan bakıldığında işlemin verimliliği 100%'dir. Ancak eriyikteki gaz içeriği azaldıkça, kabarcıklar içindeki hidrojenin denge basıncı da azalır; dolayısıyla kalan hidrojeni uzaklaştırmak için gereken gaz miktarı artmak zorundadır.
1400F (760C) üzerindeki saf alüminyum için denge gaz giderim hızı. Örneğin, 200 değerindeki bir gaz giderim hızı, bir litre hidrojeni gidermek için 200 litre inert gaz gerekeceği anlamına gelir. Bu durum, metalurjistlerin hidrojeni çok düşük seviyelere kadar giderme yeteneğini sınırlar. Çözünürlük de sıcaklıkla birlikte katlanarak artar; yani 200F (111C) artış, çözünürlüğü iki katına çıkarır. Diğer tüm koşullar sabit kaldığında, döküm alüminyumun sıcaklığının yüksek olması, gerekli gaz giderme süresini uzatır.
Alaşım elementleri de hidrojenin çözünürlüğünü etkileyebilir. Daha yüksek değerlere sahip alaşımların gazdan arındırılması daha zordur; bu nedenle, örneğin 535 alüminyumun gazdan arındırılması, saf alüminyuma kıyasla dört kat daha uzun sürer. Neyse ki bu faktörler kontrol edilebilir ve alüminyum dökümlerdeki aşırı gözenekliliği gidermek için gereken gaz içeriği ve işlem, çoğu durumda aşırı zorluk çekilmeden sağlanabilir.
Erimiş Alüminyumdan Gaz Nasıl Giderilir?
Gaz giderme işlemi genellikle metal döküm tesisinin şu üç bölümünden birinde gerçekleştirilir:
1. Ergitme fırını ile tutma fırını arasında metalin taşınmasında kullanılan transfer kepçesinde.
2. Pota fırınlarında, genellikle erimiş alüminyumun dökümünden hemen önce.
3. Sıralı bir sistemde, metal bir hazırlama hattı aracılığıyla bekletme fırınlarına yönlendirildiğinde.
İlk iki seçenek en yaygın olanlardır ve her ikisi için de gaz giderme işlemi genellikle bir döner gaz giderme sistemi. Somut olarak, tüm döner gaz gidericiler aynı değildir. Son derece verimli küçük kabarcıklar üretmek için optimum bir kafa tasarımına sahip olmak önemlidir. Daha kısa işlem süreleri ve azalan gaz tüketimi sayesinde önemli maliyet tasarrufları sağlanabilir. Geçmişte, metal eritme endüstrisi, işlenmesi daha ucuz ancak daha büyük kabarcıklar üreten basit kafa tasarımlarına yönelmişti. Bu yaklaşım, verimlilikteki düşüş nedeniyle yanlış bir tasarruf olarak değerlendirilmektedir.
