Alüminyumda Gaz Giderme Süreci

18 Şubat Alüminyumda Gaz Giderme Süreci

Posted at 02:07h in Haberler by AdTech 0 Comments

0 Likes

Alüminyumda Gaz Giderme Süreci

Erimiş alüminyum son derece reaktif olduğundan, nemli hava veya ıslak aletlerle temas ettiğinde su ayrışarak eriyik içinde hidrojen açığa çıkar. Bu çözünmüş gazın aşırı miktarlarının, nihai alüminyum dökümlerin mekanik özellikleri üzerinde iyi belgelenmiş bir zararlı etkisi vardır. Döküm yapan herkesin çok iyi bildiği bir diğer husus da, çözünmüş gazın gözeneklilik ve büzülmenin dağılımı ve miktarı üzerinde belirleyici bir etkiye sahip olmasıdır. Hurdayı en aza indirmek için çözünmüş hidrojen seviyeleri kontrol edilmelidir. Alüminyumdaki gazı kontrol etmek için metal dökümcüler iki şeyi başarmalıdır:

1. Eriyiğe hidrojen girmesini önlemek ve en aza indirmek.
2. Dökmeden önce hidrojen miktarını ölçün ve hidrojenin tamamını boşaltın.
Bu makale, ölçüm ve temizleme konularına odaklanacaktır.
Gaz Giderme

Erimiş alüminyumun gazdan arındırılması, genellikle bir temizleme gazı kullanılarak gerçekleştirilir; bu gaz, tipik olarak bir döner gaz giderme ünitesi vasıtasıyla eriyik içine verilir. 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 işlem verimliliği 0'dür. Ancak eriyikteki gaz içeriği düştükçe kabarcıklar içindeki hidrojenin denge basıncı da düşer; dolayısıyla kalan hidrojeni uzaklaştırmak için gereken temizleme gazı miktarı artmak zorundadır.

1.400F (760C) üzerindeki saf alüminyum için denge gaz giderim oranı. Örneğin, 200’lük bir gaz giderim oranı, bir litre hidrojeni gidermek için 200 litre inert gaz gerekeceği anlamına gelir. Bu durum, metal dökümcünün gaz giderme işlemiyle hidrojen seviyesini çok düşük bir düzeye indirgeme yeteneğini sınırlar. Çözünürlük de sıcaklıkla birlikte katlanarak artar; yani 200F (111C) artış, çözünürlüğü iki katına çıkarır. Diğer tüm koşullar sabit kaldığında, alüminyum eriyiğinin sıcaklığının artması, gerekli gaz giderme süresini uzatır.

Alaşım elementleri de hidrojen çözünürlüğü üzerinde etkili olabilir. Alaşım elementlerinin etkisi, alaşım düzeltme faktöründeki değişikliklerle karakterize edilir; bazı yaygın döküm alaşımları Tablo 1’de gösterilmiştir. Değerleri daha yüksek olan alaşımların gazdan arındırılması daha zordur; örneğin, alüminyum 535'in gazdan arındırılması, saf alüminyuma göre dört kat daha uzun sürer. Neyse ki, bu faktörler kontrol edilebilir ve alüminyum dökümlerdeki aşırı gözenekliliği ortadan kaldırmak için gereken gaz içeriği ve işlem, çoğu durumda aşırı zorluk çekilmeden sağlanabilir.

Alüminyumda Gaz Giderme Süreci
ÇEVRİMİÇİ GAZ GİDERME ÜNİTESİ genellikle metal döküm tesisinin şu üç alandan birinde gerçekleştirilir:

1. Ergitme fırını ile bekletme fırını arasında metali taşımak için kullanılan transfer kepçesinde.
2. Pota fırınlarında, genellikle erimiş alüminyum dökülmeden hemen önce.
3. Sıralı bir sistemde, metal bir oluk vasıtasıyla bekletme fırınlarına taşındığında.

İlk iki seçenek en yaygın olanlardır ve her ikisi için de gaz giderme işlemi genellikle döner pervaneli gaz giderici (RID) kullanılarak gerçekleştirilir. Pratik açıdan bakıldığında, tüm döner gaz gidericiler aynı özelliklere sahip değildir. Yüksek verimli, küçük kabarcıklar üretmek için optimum bir başlık tasarımına sahip olmak önemlidir. Daha kısa arıtma süreleri ve azalan gaz tüketimi sayesinde önemli ölçüde maliyet tasarrufu sağlanabilir. Geçmişte, metal döküm endüstrisi, işlenmesi daha ucuz ancak daha büyük kabarcıklar üreten basit başlık tasarımlarına yönelmiştir. Bu yaklaşım, verimlilikteki düşüş nedeniyle yanlış bir tasarruf anlayışıdır.