تُستخدم تقنية ترشيح سبائك الألومنيوم لترشيح الألومنيوم المنصهر والسبائك غير الحديدية.
مرشحات الرغوة المستخدمة في مسبك الألومينا ويُستخدم بشكل أساسي لترشيح الألومنيوم وسبائكه في المسابك ومرافق الصب. وبفضل مقاومته الفائقة للتآكل والتلف الناتج عن الألومنيوم المنصهر، يمكن للمرشح إزالة الشوائب بفعالية وتقليل الغازات المحبوسة.
تنقسم سبائك الألومنيوم إلى سبائك الألومنيوم المشوهة وسبائك الألومنيوم المصبوبة وفقًا لاستخداماتها.
تشمل سبائك الألومنيوم المشوهة الأبواب والنوافذ المصنوعة من سبائك الألومنيوم المستخدمة في الحياة اليومية، ومواد هيكل مكوك الفضاء، والتي يمكن معالجتها حرارياً أو عدم معالجتها حرارياً وفقاً لمتطلبات الاستخدام المختلفة.
أما النوع الآخر فهو سبائك الألومنيوم المصبوبة، والتي تشمل بشكل أساسي سبائك الألومنيوم والسيليكون، وسبائك الألومنيوم والنحاس، وسبائك الألومنيوم والمغنيسيوم، وسبائك الألومنيوم والزنك، وسبائك الألومنيوم والأتربة النادرة.
في عملية الإنتاج الفعلية، تُصنَّف سبائك الألومنيوم المصبوبة وفقًا لمحتوى العناصر الكيميائية المختلفة.
تتطلب عملية الصهر إضافة أو تقليل كمية المواد الخام وفقًا للتركيب الكيميائي الفعلي. تحتوي سبائك الألومنيوم النهائية التي توفرها بعض الشركات المصنعة بالفعل على عناصر السبائك المختلفة التي يتطلبها المنتج. ولا تحتاج عملية الصهر في الأساس إلى إضافة عناصر كيميائية أخرى، ولا تحتاج إلى الخلط المباشر. وعند صهرها إلى سائل الألومنيوم، لا يوجد ترتيب محدد للإضافة، وهذا النوع من سبائك الألومنيوم مناسب للمنتجات ذات الهيكل الأحادي.
ترشيح سبائك الألومنيوم
يُستخدم سبيكة الألومنيوم النقي كمواد خام، ويتم تعديل التركيب الكيميائي وفقًا لاحتياجات الإنتاج الفعلية. وتتمثل الميزة في إمكانية صهر سوائل سبائك الألومنيوم من مختلف العلامات التجارية، مما يتيح تلبية احتياجات المنتجات المختلفة، فضلاً عن تنوع أنواع المنتجات.
قبل صهر سبائك الألومنيوم، يتم خلط المكونات وفقًا للمتطلبات. ووفقًا لدرجة السبائك، يجب أن تأخذ المكونات في الاعتبار الفقد الناتج عن الاحتراق خلال عملية الصهر للعناصر المختلفة الموجودة في المواد الجديدة والمواد المعاد تدويرها والسبائك الوسيطة.
تُعد طريقة الصهر بالفرن الغازي الطريقة الأكثر اقتصادية والأكثر شيوعًا في صهر سبائك الألومنيوم، حيث تتطلب صهرًا سريعًا ووقتًا قصيرًا وكمية أقل من الهواء المدخل.
لا يؤثر ترتيب التغذية على كفاءة الصهر واستهلاك السبائك فحسب، بل يؤثر أيضًا بشكل مباشر على جودة الألومنيوم المنصهر.
مبدأ التغذية هو: الصغير أولاً ثم الكبير، ما يسهل ذوبانه أولاً ثم ما يصعب ذوبانه، ما يحترق بكمية أقل أولاً، ثم ما يسهل احتراقه، وأخيراً ما يتحلل.
أضف أولاً قطعًا صغيرة من الخردة المعاد طحنها، ومضافات السبائك ذات درجة الانصهار المنخفضة (مثل سبيكة الألومنيوم-السيليكون)، ثم قوالب الألومنيوم والسبائك الوسيطة ذات الحجم الكبير ودرجة الانصهار العالية (مثل سبيكة الألومنيوم-المنغنيز)، وأخيرًا المغنيسيوم والعناصر الأخرى التي يسهل احتراقها.
تُوضع القطع الصغيرة من المواد المعاد طحنها أولاً في قاع الفرن لحماية هيكل الفرن وتقليل التأثير على جدار الفرن عند تحميل القطع الكبيرة من المواد المعاد طحنها، ونظرًا لأن درجة انصهار المواد المعاد طحنها منخفضة وسهلة الانصهار، يمكن تحسين كفاءة الصهر عند الصهر اللاحق للمواد الخام ذات درجات الانصهار الأعلى. يجب خفض درجة الحرارة وإضافة المغنيسيوم لتقليل الفاقد الناتج عن الاحتراق.
تتبع بعض الشركات المحلية الداعمة لقطاع السيارات هذه الطريقة عند صهر سبائك الألومنيوم: تبدأ أولاً بتسخين فرن الصهر مسبقًا، ثم تبدأ في التغذية بعد الوصول إلى درجة الحرارة المحددة مسبقًا، وتُضاف أولاً قطع صغيرة من مادة قاع الفرن، ثم تُضاف قوالب الألومنيوم الكبيرة. وبعد إضافة العناصر المحترقة، يتم ضغطها مباشرةً في الألومنيوم المنصهر لتذوب.
تساهم عملية الترشيح لسبائك الألومنيوم في تحسين جودة قطع الألومنيوم المصبوبة المستخدمة في صناعة العجلات، وتجنب العيوب مثل شوائب الخبث والثقوب الهوائية، فضلاً عن تحسين ليونة المادة.