Alüminyum seramik dökümhane filtreleri manyetik alanlardan etkilenir
1 Giriş
Üstün kaliteli alüminyum dökümler, yüksek düzeyde metal saflığı gerektirir ve kritik yapısal bileşenler açısından hayati öneme sahiptir. Bu nedenle, sıvı alüminyum için daha verimli filtreleme yöntemlerinin geliştirilmesi, son derece saf alüminyum üretimi açısından büyük önem taşımaktadır; yani, 10 um’ye kadar olan partiküllerin giderilmesini sağlayan koşulların sağlanması gerekmektedir. Sonuç olarak, partikül giderme verimliliği gözenekli seramik filtre... ilgi konusu haline gelmiştir.
Bir indüksiyon bobini ile alüminyumun bir arada kullanılmasıyla manyetik alanın oluşturulması seramik dökümhane filtreleri Bu, filtre malzemesi içinden geçen akışın erimesine neden olarak inç başına gözenek sayısını değiştirir. Bir solenoid tarafından üretilen alternatif manyetik alanın uygulanmasının birkaç belirgin avantajı vardır; örneğin: (1) karıştırma cihazıyla fiziksel temas yoluyla kirlenmenin önlenmesi, (ii) filtrasyon sırasında aşırı soğutmanın olmaması, (iii) daha düşük metalik basınçla filtre elemanının daha iyi çalıştırılması ve (iv) dolayısıyla inç başına yüksek gözenek sayısı (PPI) içeren filtre sınıfları için daha yüksek döküm hızları.
Bu çalışmada, manyetik alanın, A356 alüminyum alaşımının alüminyum-seramik döküm filtrelerinin seramik yüzeyinde sergilediği astarlama ve ıslatma kabiliyeti üzerindeki etkisi incelenecek, ayrıca, 1323 um'lik SIC parçacıklarının dağılımını 2-D eksenel simetrik COMSOL(Sürüm 4.2) modellerinde 1323 um'lik SIC parçacıklarının dağılımını analiz ederek incelenecek ve üretilen ısı ile Lorentz kuvvetlerini tahmin etmek, ayrıca filtre elemanlarının içindeki eriyikte indüklenen akış düzenini incelemek amacıyla analitik modelleme yapılacaktır
2 Malzemeler ve Deney Yöntemleri
Mevcut deney düzeneklerinde, zamana bağlı olarak değişen manyetik alan, cihazın içinde bulunan erimiş metalde akımlar indükler. İndüklenen akım ile manyetik alanın vektör çarpımı, bir manyetik basınç oluşturur ve bobin ekseni boyunca akı yoğunluğunun gradyanı bir basınç gradyanı yaratır. Basınç gradyanı, metalde bir hacimsel akışa neden olan bir kıvrım oluşturur. Lorentz kuvvetinin kıvrımı, metalin iletkenliğine ve alüminyum içindeki metalin etkin iletkenliğine büyük ölçüde bağlıdır. seramik dökümhane filtreleri, bu hız filtrenin kıvrımlı yapısı ve gözenekliliği nedeniyle azalır. Alüminyum seramik döküm filtreleri içinde indüklenen sıvı metal hızı, filtre ortamının akışkan geçirgenliği kullanılarak belirlenebilir. Filtre içindeki yüksek indüklenen hız nedeniyle, Sonlu Elemanlar Modeli (FEM) kullanılarak ortaya çıkan akış alanı için hem Darcian hem de Non-Darcian geçirgenlik terimlerinin çözülmesi gerekmektedir. İlgili teori2, deneysel geliştirme ve “COMSOL indüksiyonla ısıtma / manyetik alan modelinin” doğrulanmasına ilişkin bir derleme, mevcut araştırma grubunun üyeleri tarafından daha önce yayınlanmıştır. Model hesaplamalarının ayrıntıları bu makalenin kapsamı dışındadır ve başka kaynaklarda bulunabilir.