يمكن أن تساعد عمليات إزالة الغازات وحقن مادة التلحيم في تقليل نسبة الهيدروجين والشوائب وتحسين جودة معدن الألومنيوم المنصهر في المصنع.
تعد المسامية من العيوب الشائعة والمعروفة في قطع الصب. ويؤدي وجودها إلى الإضرار بخصائصها الميكانيكية ومقاومتها للتآكل. ولذلك، فهي تُعد أحد الأسباب الرئيسية لرفض قطع الصب في مصانع الصب. وعادةً ما تصنف مصانع الصب المسامية على أنها مسام أو عيوب انكماش، ولكن في الواقع، تكون المسامية عادةً مزيجًا من الاثنين.
ومع ذلك، يمكن أن تحدث هاتان الظاهرتان بشكل منفصل، وعندما يحدث ذلك، يصبح التحكم فيهما وتصحيحهما أسهل وأبسط بالنسبة لمهندس الصب.
المصدر الرئيسي للمسام في مصبوبات الألومنيوم هو الهيدروجين، وهو الغاز الوحيد الذي يتمتع بدرجة ذوبان كبيرة في الألومنيوم المنصهر. تحتوي مصبوبات الألومنيوم عادةً على 0.15-0.30 مل من H₂ لكل 100 ملغ من الألومنيوم. وفي سبائك الصب عالية القوة فقط، يجب الحفاظ على تركيز الهيدروجين أقل من 0.1 مل من H₂ لكل 100 ملغ من الألومنيوم.
على الرغم من أن المسبوكات ذات المحتوى المنخفض جدًّا من الهيدروجين تتميز عمومًا بمسامية انكماش أكبر مقارنةً بالمسبوكات ذات التركيزات الأعلى، فإنها تتطلب حسابات أكثر دقةً لنظام البوابة والتغذية. يتم تحديد الكمية المسموح بها من المسام في المسبوكات وفقًا لطريقة الصب ومواصفات الأجزاء. في المسبوكات عالية القوة مثل أجزاء صناعة الطيران أو السيارات، يتم دائمًا وضع مواصفات صارمة للغاية فيما يتعلق بالمتانة والخصائص الميكانيكية، لذا فإن الحفاظ على أقل تركيز ممكن للهيدروجين يتطلب طرقًا دقيقة وفعالة جدًا لإزالة الغازات من ذوبان الألومنيوم.
يهدف تصميم عملية إزالة الغازات من معدن الألومنيوم المنصهر بشكل أساسي إلى تقليل تركيز الهيدروجين المذاب في المعدن المنصهر، ثم صبه. وتتمثل الطريقة الأكثر فعالية لإزالة الغازات في تدوير المروحة. حيث يتم تقطيع غاز التطهير المُضخَّم إلى فقاعات صغيرة وتوزيعه بالتساوي في كامل حوض الصهر.
أكثر غازات التطهير استخدامًا في إزالة الغازات بالطريقة الدوارة هما النيتروجين والأرجون. مع صعود فقاعة التطهير، ينتشر الهيدروجين المذاب داخل الفقاعة لتشكيل هيدروجين جزيئي، وهو غير قابل للذوبان، وبالتالي يتم إطلاقه عندما تصل الفقاعة إلى السطح. ولذلك، فإن مساحة التلامس بين المعدن السائل والفقاعات، ومدة بقاء الفقاعات داخل المعدن السائل، تلعبان دورًا مهمًا في كفاءة إزالة الغازات.
يُفضل استخدام الفقاعات الأصغر حجمًا لأنها تتمتع بمساحة سطح أكبر وترتفع ببطء. ويتم التحكم في معدل إزالة الهيدروجين في عملية إزالة الغازات الدوارة وفقًا لمبادئ الديناميكا الحرارية وعلم الحركية، بالإضافة إلى تصميم الدوار، وعامل الانصهار، ومعايير التشغيل، والظروف الفيزيائية لـ معدات إزالة الغازات.
