جهاز إزالة الغازات الدوار

يُستخدم جهاز إزالة الغاز الدوار عادةً لإزالة الغازات من الألومنيوم باستخدام النيتروجين. وفي الواقع، لا تتشابه جميع أجهزة إزالة الغاز الدوار. ومن المهم أن يتوفر أفضل تصميم للفوهات لإنتاج فقاعات صغيرة عالية الكفاءة. ومن خلال تقليل وقت المعالجة وتقليل استهلاك الغاز، يمكن توفير قدر كبير من التكاليف.

في الماضي، كانت صناعة صب المعادن تميل إلى استخدام تصميمات بسيطة للفوهات، والتي تتميز بتكلفة تصنيع منخفضة، لكنها تؤدي إلى تكوّن فقاعات كبيرة. ونظرًا لانخفاض الكفاءة، فقد أدى هذا النهج إلى تحقيق فوائد اقتصادية خادعة. وبمجرد أن جهاز إزالة الغازات بمجرد أن ينخفض تمامًا إلى موضع المعدن السائل والعمود، يمكن البدء في عملية إزالة الغازات من الألومنيوم باستخدام النيتروجين. ويُفضل أن يكون موضع المحور بعيدًا قليلاً عن خط الوسط للصندوق للمساعدة في تجنب تكوّن الدوامات ودورانها الدائري في المعدن السائل. وتبلغ مسافة الإزاحة 2-4 بوصات.

يستخدم جهاز إزالة الغازات الدوار المصنوع من الألومنيوم من شركة AdeTech حاجزًا في تصميم الصندوق، وذلك لأنه يمنع دوران المعادن ويقلل من تكوّن التيارات الدوامة.

ضع الجهاز في موضع مناسب، وشغّل مصدر الطاقة الخاص به، واضبط سرعة المحور على 300 دورة في الدقيقة. كما يجب تشغيل تدفق الغاز الخامل، وعلى المشغل ضبط تدفق الغاز وسرعة المحور. وعندما تطفو الفقاعات على سطح المعدن السائل، يجب زيادة تدفق الهواء حتى تظهر الفقاعات. ومع زيادة تدفق الهواء، يزداد حجم الفقاعات.

إزالة الغازات من الألومنيوم باستخدام النيتروجين

تتمثل النتيجة المثالية لعملية إزالة الغازات من الألومنيوم باستخدام النيتروجين في التوزيع الجيد للفقاعات الصغيرة والحفاظ على سطح هادئ نسبيًّا. عند تحديد أفضل تركيبة بين معدل التدفق وسرعة العمود، يجب تدوين المعلمات لاستخدامها في المستقبل. كما يجب ملاحظة إجمالي وقت إزالة الغازات، والذي يتراوح عادةً بين 4 و8 دقائق، ما لم تكن درجة الحرارة مرتفعة أو كانت كمية الغاز المطلوبة منخفضة جدًّا.

فيما يلي خمسة أنواع رئيسية من العيوب التي تظهر في قطع الألمنيوم المصبوبة:

1. تحدث عيوب الانكماش أثناء عملية المعالجة بالانكماش. وتظهر عيوب الانكماش المفتوحة على سطح المسبوكات، أما عندما يتشكل سائل معزول داخل المعدن المتصلب، فإن عيوب الانكماش المغلقة تتشكل داخل المسبوك.
2. يمكن للألمنيوم السائل المسامي أن يحتفظ بكمية كبيرة من الغاز المذاب، في حين أن الألمنيوم الصلب لا يستطيع ذلك. ونتيجة لذلك، تتشكل فقاعات غازية في المعدن عند تبريده، مما يقلل من المتانة الإجمالية للمسبوكات. وتعد مسامية الغاز أكثر شيوعًا بسبب الهيدروجين المذاب في المعدن المنصهر.
3. عيوب صب المعادن – قد تحدث أخطاء أثناء صب المعدن المنصهر. فقد لا تملأ المعادن السائلة تجويف القالب بالكامل، مما يؤدي إلى عدم ملء أجزاء من القطعة المصبوبة. أو قد لا تتمكن الحافتين الأماميتين للمعدن من الاندماج بشكل صحيح داخل التجويف، مما يؤدي إلى ضعف القطعة.
4. العيوب المعدنية – في بعض الأحيان، لا يوفر التركيب الكيميائي للمعدن أفضل ظروف التبريد. وقد يؤدي ذلك إلى ظهور نقاط ساخنة، حيث تبرد المناطق الصلبة على سطح المسبوك أسرع من المعدن المحيط بها.
5. عيوب القوالب – ضعف المعدن تحت تأثير الحرارة. إذا لم يتم تصميم القالب بشكل صحيح، فسوف تنشأ إجهادات متبقية في المادة أثناء التبريد، مما يؤدي إلى حدوث تشققات حرارية.