Döküm Sürecinde Erimiş Alüminyumun İkincil Kirliliği

Erimiş alüminyumun ikincil kirliliği, esas olarak fırından döküm makinesine uzanan yalıtımlı yıkama tankında meydana gelir. Çevrimiçi gaz giderme ve filtreleme ekipmanı Alüminyum eriyiğini arıtmak amacıyla yalıtımlı oluğa monte edilmiştir. Eriyik tank sisteminden geçerken, havadaki nemle temas ettiğinde değişen derecelerde hidrojen emer. Alüminyum eriyiği nemle temas ettiğinde, hidrojen atomları alüminyum eriyiğinin yüzeyi tarafından emilir ve ardından eriyik içine yayılır. Çözünme sürecinin tamamı şu aşamaları içerir: fiziksel adsorpsiyon, kimyasal adsorpsiyon ve difüzyon.

Erimiş Alüminyumda İkincil Kirlilik

Erimiş Alüminyumda İkincil Kirlilik

Metal aktarım kanalının hidrojen emme özelliklerine göre, iki kanal karşılaştırılmış ve test edilmiştir: Bunlardan biri, alüminyum eriyiğinin çevreyle doğrudan temas halinde olduğu ve eriyik korumasının yalnızca yüzey zarının oksidasyonuna bağlı olduğu sıradan bir açık kanalın üretilmesinde kullanılmaktadır. Diğeri ise açık bir kanal temel alınarak geliştirilmiş olan geliştirilmiş bir kanaldır. Kanalın derinliği değişmemiştir. Kanalın üst ağzı 4 cm, alt tabanının genişliği ise 2 cm azaltılmıştır. Ayrıca, kanal üzerinde ısı yalıtımı yapılmıştır. Döküm malzemesi şekillendirilip yerleştirildikten sonra, yalıtım malzemesi paketin dışına eklenmiştir. Bunun amacı, kanaldan ısı kaybını azaltmak ve eriyik ile hava arasındaki teması azaltarak alüminyum eriyiğinin sıcaklığını ve hidrojen emme kapasitesini düşürmektir.

Açık kanal ile karşılaştırıldığında, geliştirilmiş kanalın kesit alanı daha küçüktür; eriyik kanal içinde daha hızlı akar ve kalma süresi daha kısadır. Sızdırmaz akış kanalı, eriyiği havadaki nemden izole eder, yüksek sıcaklıktaki alüminyum ve nem reaktiflerinin oluşumunu etkili bir şekilde önler, sıvı alüminyumun buhar-sıvı arayüzündeki hidrojen konsantrasyonunu azaltır ve eriyik tarafından hidrojen emilimini etkili bir şekilde önler. Akış kanalı iyileştirildikten sonra, eriyiklerin akış kanalındaki kalma süresi kısalır, sistem sıcaklığı düşer, alüminyum sıvısının gaz-sıvı arayüzündeki hidrojen konsantrasyonu azalır ve döküm noktasındaki hidrojen içeriği azalır.

Gerçek üretimde, gaz giderme cihazının çıkışından döküm noktasına kadar erimiş alüminyumun ikincil kirliliğinin kontrol edilmesi gerekmektedir. Etkili kontrol yöntemi: İlk olarak, kanal ve filtre kutusundaki eriyik akış hızını artırmak. İkincisi, erimiş alüminyum ile hava arasındaki temas alanını azaltmaktır. Üçüncüsü ise havadaki nemi azaltmaktır. Filtre kutusunu örnek olarak alırsak, sızdırmazlığı yüksek bir filtre kutusu kullanılmalı ve alüminyum eriyiklerinin filtre kutusunda kalma süresi kısaltılmalıdır. Özellikle eriyikteki hidrojen içeriği düşük olduğunda daha yüksek bir sızdırmazlık etkisi gereklidir; aksi takdirde, daha sonra meydana gelen ikincil kirlilik, çevrimiçi gaz giderme işleminin etkisini azaltacak ve eriyikte ideal alüminyum eriyiği elde edilemeyecektir.