يتزايد استخدام مصبوبات سبائك الألومنيوم، وتزداد متطلبات هذه المصبوبات أكثر فأكثر. وبالإضافة إلى ضمان التركيب الكيميائي والخصائص الميكانيكية ودقة الأبعاد، لا يجوز أن تحتوي مصبوبات سبائك الألومنيوم على عيوب صب مثل ثقوب الانكماش وثقوب الهواء وثقوب الخبث. تعد تقنية تنقية الألومنيوم عملية شاملة تجمع بين التنقية وتصفيح الحبيبات، مما يتيح الحصول على سبائك ألومنيوم عالية الجودة. إن تأثير التكرير يؤثر درجة حرارة سائل الألومنيوم تأثيرًا مهمًا على تكوّن المسام وثقوب الانكماش والشوائب، كما يؤثر بشكل مباشر على الخصائص الفيزيائية والميكانيكية لمسبوكات سبائك الألومنيوم.
تقنية تنقية الألومنيوم السائل
معالجة تنقية سائل الألومنيوم يمكن تقسيمها إلى تقنية تنقية بالامتصاص وتقنية تنقية بدون امتصاص وفقًا لآلية التنقية. وتعد تقنية تنقية الألومنيوم عملية معالجة شاملة تجمع بين التنقية وتصفيح الحبيبات، مما يتيح الحصول على سبائك ألومنيوم عالية الجودة.
التنقية بالامتصاص
يعتمد تنقية الامتصاص بشكل أساسي على امتصاص الشوائب المؤكسدة الناتجة عن عامل التكرير، وفي الوقت نفسه يزيل الشوائب المؤكسدة والهيدروجين المرتبط بالسطح لتحقيق الغرض من تنقية سائل الألومنيوم. أما التنقية غير القائمة على الامتصاص فتعتمد على تأثيرات فيزيائية وكيميائية أخرى لتحقيق هدف تنقية سائل الألومنيوم. وتحدث التنقية القائمة على الامتصاص فقط على سطح التلامس، بينما تعمل التنقية غير القائمة على الامتصاص على سائل الألومنيوم بأكمله في الوقت نفسه.
تشمل طرق الامتصاص بشكل أساسي: التنقية بالغاز الخامل، والتنقية بالغاز النشط، والتنقية بالغاز المختلط، والتنقية بأملاح الكلوريد، والطرق غير السامة عامل تكرير التنقية، وطريقة التنقية بالمذيبات. وتشمل طريقة التنقية غير القائمة على الامتصاص بشكل أساسي طريقة المعالجة بالتنقية بالفراغ، وطريقة المعالجة بالتنقية بالموجات فوق الصوتية، وطريقة المعالجة بالتنقية الكهرومغناطيسية، وطريقة التبلور بالضغط، وطريقة تثبيت الهيدروجين لعناصر التربة النادرة، وما إلى ذلك.
تكرير الغازات المختلطة
عند التكرير باستخدام غاز الكلور في تقنية معالجة التنقية بالامتصاص، يتفاعل غاز الكلور مع الألومنيوم السائل لتكوين ثلاثي كلوريد الألومنيوم، كما يتفاعل ثلاثي كلوريد الألومنيوم مع الهيدروجين لتكوين كلوريد الهيدروجين، الذي له تأثيرات فيزيائية وكيميائية على حد سواء. ويُعد تأثير التكرير واضحًا، إلا أن هذه العملية تلوث البيئة وتضر بصحة الإنسان. في وقت لاحق، تم استخدام الغازات الخاملة (النيتروجين والأرجون) في عملية التكرير، بل واستُخدم غاز خامل بنسبة نقاء 99.999%، لكن النتيجة لم تكن مرضية وتسببت في ارتفاع التكلفة. تُستخدم طرق متنوعة لتحسين عملية التكرير، لكن لا يتحقق دائمًا نفس تأثير التكرير بالكلور.
في السنوات الأخيرة، اعتمدت الدول الأجنبية تقنية تكرير الغاز المختلط، أي الغاز الخامل بالإضافة إلى الغاز النشط، وهو ما يساعد على إزالة الشوائب الموجودة داخل سبائك الألومنيوم مع تعزيز عملية إزالة الهيدروجين من المادة المنصهرة، كما يؤدي إلى تكوين خبث جاف على سطح سبائك الألومنيوم المنصهرة، مما يحقق تأثيرًا جيدًا في عملية التكرير. علاوة على ذلك، يمكن التحكم بسهولة في كمية غاز الكلور المخلوط، كما أن تأثيرها على البيئة ضئيل.
في تكنولوجيا التنقية بالامتصاص، تم أيضًا تطوير العديد من الطرق العملية لمعالجة سائل الألومنيوم من خلال الابتكار والتحول في العمليات؛ مثل إزالة الغازات بالدوران باستخدام غاز خامل، والترشيح بالسيراميك الرغوي، والمعالجة برش المسحوق، وإزالة الغازات بالدوران مع المعالجة برش المسحوق. طرق متعددة. وفي تكنولوجيا التنقية غير القائمة على الامتصاص، تُعد طريقة تثبيت الهيدروجين باستخدام العناصر الأرضية النادرة أحد اتجاهات التطوير المستقبلية أيضًا.