يُعد تنقية الألومنيوم السائل إحدى الخطوات المهمة في عملية صب سبائك الألومنيوم. ومع تطور العلوم والتكنولوجيا الحديثة، وتزايد متطلبات الصناعة الحديثة، تتطور علوم المواد — باعتبارها إحدى الصناعات الثلاث الأساسية في القرن الحادي والعشرين — في اتجاه تحقيق قوة نوعية عالية، وقوة وصلابة فائقتين. ولفترة طويلة، استُخدمت سبائك الألومنيوم المصبوبة على نطاق واسع في الصناعة بسبب انخفاض سعرها وخفة وزنها وأدائها الموثوق.
ومع ذلك، وبسبب انكماش التصلب الذي تتعرض له سبائك الألومنيوم المصبوبة وسهولة ذوبان الهيدروجين، فإنها تحتوي حتماً على عدد معين من العيوب، مثل الفراغات والأكاسيد والشوائب غير المعدنية. وتؤثر هذه العيوب تأثيراً كبيراً على الخصائص الميكانيكية للمكونات. على سبيل المثال، سيؤدي تجنب استخدام 1% بنسبة حجمية إلى إجهاد 50%.
تنقية الألومنيوم السائل
بعد تفريغ الألومنيوم السائل من الفرن، يتم إزالة الغازات منه أثناء العملية، ثم ترشيحه، قبل أن يدخل القالب لبدء عملية الصب المستمر. وتُجرى عملية إزالة الغازات أثناء العملية باستخدام جهاز دوار لإزالة الغازات. وتستند عملية التنقية إلى مبدأ التنقية بالامتصاص. يتم نفخ غاز التنقية عبر الدوار. وبمساعدة الفوهة الدوارة، تتوزع الفقاعات الصغيرة بشكل متساوٍ وتتلامس تمامًا مع المادة المنصهرة في غرفة التفاعل لتنقية المادة المنصهرة. ويمكن أن يكون غاز التنقية نيتروجينًا أو خليطًا من النيتروجين والكلور.
تتمثل الطريقة الرئيسية لإزالة الخبث عن طريق الترشيح في تنقية المادة المنصهرة من خلال تأثير الحجب الذي توفره وسيلة الترشيح، أو قوة الاحتكاك، أو ضغط السائل، مما يؤدي إلى ترسيب الشوائب أو انسدادها. ويستخدم خط الإنتاج نظام CFF ثنائي المراحل مرشح سيراميكي رغوي اللوحة، وصندوق الترشيح مزود بمجموعتين من ألواح الترشيح المتوازية. ولوحة الترشيح عبارة عن لوحة ترشيح سيراميكية رغوية مركبة مزدوجة الطبقة بدقة 30/50ppi. تبلغ مسامية لوحة الترشيح العلوية 30ppi، بينما تبلغ مسامية لوحة الترشيح السفلية 50ppi. يمكن لمرشح CFF الرغوي الخزفي إزالة شوائب الخبث التي يزيد قطرها عن 20um بفعالية، ويمكن أن تصل كفاءة الترشيح إلى 75%.