Metaldeki kalıntılar ve gazlar, malzemenin mukavemeti, yorulma direnci, korozyon direnci ve gerilme korozyon çatlaması performansı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Döküm çubukların ve haddelenmiş levhaların kalitesini artırmak amacıyla eriyikteki oksitlenmiş kalıntıları etkin bir şekilde kontrol etmek, tüm ülkelerin metalurji, döküm ve malzeme endüstrileri tarafından takip edilen ortak bir hedef haline gelmiştir. Şu anda, seramik köpük filtre Arıtma yöntemi, alüminyum alaşımı eriyiklerindeki kalıntıları gidermek için yaygın olarak kullanılmaktadır.
Alüminyum Alaşımında Kapsül Oluşumu
Alüminyum alaşımındaki kapanımların bir kısmı doğrudan hammadde karışımından gelir ve bunların çoğu, esas olarak oksit kapanımları olmak üzere, eritme ve döküm işlemi sırasında oluşur. Döküm öncesi tüm kalıntılara birincil oksidasyon kalıntıları denir ve bunlar boyutlarına göre iki kategoriye ayrılabilir: Birincisi, makro yapıda düzensiz dağılım gösteren büyük kalıntılardır; bunlar alaşım yapısını süreksiz hale getirir ve dökümün sıkılığını azaltır. Bu, korozyonun ve çatlakların kaynağı haline gelir, dolayısıyla alaşımın mukavemetini ve plastisitesini önemli ölçüde azaltır; diğer tür ise küçük
Dağınık kalıntılar; bu tür kalıntılar arıtma işleminden sonra tamamen giderilemez; bu da metal eriyiklerinin viskozitesini artırır ve katılaşma sırasında erimiş alüminyumun besleme kapasitesini azaltır. İkincil oksidasyon kalıntıları esas olarak döküm işlemi sırasında oluşur. Döküm sırasında erimiş alüminyum hava ile temas eder ve oksijen, alüminyumla reaksiyona girerek oksit kalıntıları oluşturur. Eritme işlemi sırasında alüminyum alaşımı, fırın gazındaki çeşitli bileşenlerle temas ederek AL2O3 gibi bileşikler oluşturur. Erimiş alüminyumdaki Al2O3, erimiş alüminyumun hidrojen içeriğini artıracaktır. Bu nedenle, erimiş alüminyumdaki AL2O3 içeriği, alüminyum dökümde gözenek oluşumu üzerinde büyük bir etkiye sahiptir.
Filtre Arıtma Yöntemi
Köpük seramik filtreleme teknolojisi 1970’lerde ortaya çıkmış ve ABD, Kanada, Japonya, Fransa, Avustralya ve İsviçre’de hızla yaygınlaşmıştır. Bu teknoloji, alüminyum eriyikindeki kalıntıları gidermenin en etkili yoludur.
Son yıllarda, yurt içinde ve yurt dışında erimiş alüminyumu arıtmaya yönelik bazı yeni teknolojiler araştırılmıştır; örneğin vakumlu dinamik işleme, ultrasonik sürekli gaz giderme arıtması ve korindon seramik filtreler gibi yöntemler, oldukça iyi sonuçlar vermiştir. Ancak bu işlem yöntemleri nispeten karmaşık ve maliyetlidir; bu nedenle endüstriyel alüminyum üretiminde yaygın olarak uygulanması zordur. Metal filtre elekleri ve elyaf kumaş filtreleme yöntemlerine gelince, bunlar yalnızca alüminyum alaşımı eriyikindeki büyük kalıntıları giderebilmekte, ancak mikron seviyesinin altındaki kalıntılar giderilememekte ve metal filtre elekleri de alüminyum alaşımını kirletmektedir. Köpük seramik filtre plakalarının kullanılması, ince kalıntıları filtreleyebilir ve dökümlerin mekanik özelliklerini ve görünüm kalitesini önemli ölçüde iyileştirebilir.
Filtre Arıtma Yönteminin Çalışma Prensibi
Seramik köpük filtre plakası, çok katmanlı bir ağa ve çok boyutlu geçiş deliklerine sahiptir; bu delikler birbirleriyle bağlantılıdır. Filtreleme sırasında erimiş alüminyum, içsel kalıntıları taşır ve dolambaçlı kanallar ile gözenekler boyunca akar; filtre plakasının köpük yapısıyla temas ettiğinde doğrudan durdurulur, adsorbe edilir, birikir vb. Erimiş alüminyum delikten akarken, filtre plakasının kanalı kıvrımlı olduğundan, kanal içinden akan erimiş alüminyum akış yönünü değiştirir ve kalıntılar delik duvarındaki çıkıntıya çarparak delik duvarına sıkıca yapışır.