Alüminyumda iğne deliği oluşmasının başlıca nedeni:
Eritme sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, erimiş metal nemli havadan o kadar fazla hidrojen emer. Hidrojenin ana kaynağı, erimiş alüminyumun yüksek sıcaklığında su buharının ayrışmasıdır. Hidrojenin erimiş alüminyumdaki çözünürlüğü sıcaklık arttıkça artar, ancak katı alüminyumdaki çözünürlüğü çok düşüktür. Bu nedenle, katılaşma süreci sırasında hidrojen çökelmesiyle oluşan gözenekler, alaşımın erime sıcaklığı ve erime süresi ile daha yakından ilişkilidir. Eritmenin sonraki aşamalarında kontrolün uygun olmaması durumunda (örneğin, ısıtmanın çok hızlı veya çok yüksek olması gibi), alüminyum sıvısı tarafından emilen hidrojen miktarı fazla olur, hidrojen alüminyum sıvısı içinde daha yaygın bir şekilde yayılır ve iğne deliği oluşma olasılığı artar. Dış yüzeye yakın bölgelerde soğuma daha hızlı olduğu için gözenek sayısı daha azdır. Bazı bilgilere göre, 700℃'de 100 g alüminyumdaki hidrojen çözünürlüğü 0,5～0,9 cm³'tür. Sıcaklık 850 ℃’ye yükseldiğinde, hidrojenin çözünürlüğü 2 ila 3 kat artar. Bu nedenle, eritme işlemi 750°C’nin altında tutulmalı ve hızlı eritme önerilmektedir; ancak ısıtma aşamasının son evresinde sıcaklığın çok hızlı yükselme sorunu kontrol altına alınmalıdır.
Operasyonel analiz
①Dolgu temiz değil ve arka dolgunun pişirme süresi kısa.
② Döküm sisteminin tasarımındaki kusurlar.
③Yüksek döküm sıcaklığı ve hatalı döküm işlemi, gaz ve cüruf oluşumuna neden olur.
④ Arıtma maddesi ıslak ve bozulma işleminin ardından bekletme süresi yetersizdir.
⑤Hammaddenin ön ısıtması yetersiz ve özensizdir.
Alüminyumda Küçük Deliklerin Giderilmesine Yönelik Önlemler
Eritme işlemi
① Yeni malzeme ile geri dönüştürülmüş malzeme arasındaki oranı değiştirin; geri dönüştürülmüş malzeme 30%, yeni malzeme ise 70% olsun.
②Ergitme sürecini iyileştirin ve nem ile yağ girişini önlemek için kullanımdan önce hammadde yüzeyindeki pas, çamur ve diğer kirleri temizleyin.
③Gözeneksiz veya daha az gözenekli alüminyum dökümler elde etmek için, hammaddenin ön ısıtılması kilit öneme sahiptir. Ön ısıtma sıcaklığı 350～450℃ olup, bu sıcaklık 3 saatten fazla süreyle korunur. Fırınlama (ön ısıtma) süresi kısa olursa, döküm parçasının kesitinde az sayıda küçük ve dağınık gözenekler kalır.
Arıtma maddesinin kurutulması ve ön ısıtılması büyük avantajlar sağlar. Arıtma işleminden sonra ve dökümden önce, alaşım sıvısının belirli bir süre dinlendirilmesi gerekir; bunun amacı, alüminyum sıvısındaki oksidasyon kalıntılarını ve hidrojeni ortadan kaldırmaktır. Arıtma maddesi ıslaksa, çok miktarda hidrojen de içeriye girer. Genel bakımdan geçmiş veya uzun süredir kullanılmamış fırınlar için, fırınların tamamen kurutulması gerekir; aksi takdirde, refrakterdeki nem buharlaşarak nemli bir ortam oluşturur ve bu da eritme sırasında gözenek oluşumuna yol açar.
Alüminyum alaşımlı dökümlerdeki iğne deliklerini ortadan kaldırmak amacıyla, eritme işleminde kullanılan pota, dökme kabı olarak da kullanılabilir. Pota, arıtma ve metamorfizma işlemlerinden sonra döküm sıcaklığına getirildiğinde, ters çevrilmiş dökme kabından kaynaklanabilecek hava girişini önlemek için pota elle kaldırılır ve doğrudan dökülür. Kullanılan aletler kullanımdan önce temizlenmeli, ardından koruyucu kaplamalarla kaplanmalı ve ön ısıtma işleminden geçirilip kurutulmalıdır. Aksi takdirde, ön ısıtmanın yetersiz kalması ve yüzeyde nemin tutulması, eritme ve döküm işlemi sırasında büyük miktarda gaz oluşmasına neden olarak dökümlerde pinholes oluşmasına yol açar.
Ayrıca, eritme işlemi sırasında üzerini örtmek için özel bir örtü maddesi kullanın. Gaz giderme-rafine etme-modifikasyon maddesi seçilir ve ilave edilen miktar, erimiş alüminyumun ağırlığının 0,6%’si kadardır. Kullanımdan önce kurutulması gerekir. Alaşım sıvısının sıcaklığı 720 ℃'ye ulaştığında, paslanmaz çelik bir çan kavanozu kullanarak gaz giderme-rafine etme maddesini potanın tabanına bastırın ve potanın iç duvarı boyunca sabit bir hızda hareket ettirin; ayrıca her türlü kirin potaya girmesini önleyin.