تشكل قدرة الألومنيوم المنصهر على التقاط الهيدروجين تهديدًا خبيثًا للإنتاج، فهو يلتقطه من المواد الخام الرطبة، أو الهواء الرطب، أو مواد التشحيم الملوثة ويطلقه على شكل فقاعات عندما يتصلب. تخلق الفقاعات مسامية وبثورًا وخصائص ميكانيكية منخفضة. إنها ليست مسألة خيار بالنسبة للشركات المصنعة التي تتراوح من صناعة السيارات إلى صناعة الطيران. ولكن كيف يقوم المصنعون بإزالة غاز الألمنيوم؟ تم العثور على الحل في مزيج من التقنيات الفعالة والمعدات الدقيقة، حيث تعتبر آلات تفريغ الغاز من الألومنيوم أساس التنقية المعاصرة.
قبل أن نستكشف "الكيفية"، دعونا ندرك المخاطر. الألومنيوم المصهور أكثر عرضة للتقصف بمقدار 50 مرة من الألومنيوم الصلب. عندما تبرد المعادن، تنخفض قابلية ذوبان الهيدروجين بشكل كبير، وينتج الغاز المذاب عيوبًا: ثقوب في الرقائق، أو تشققات في كتل المحرك، أو نقاط ضعف هيكلية في الطائرات. الكميات الضئيلة (أكبر من 0.15 سم مكعب/100 جم) يمكن أن تقلل من قوة الشد بنسبة 30% وتساهم بنسبة 15-20% في الخردة السنوية. لا يعد تفريغ الغاز مجرد خطوة عملية ولكنه إجراء مطلوب لمراقبة الجودة.
بالنسبة للمسابك الصغيرة الحجم، عادة ما تكون الطرق الكيميائية هي الطريقة المفضلة. ويستخدمون التدفقات التفاعلية لربط الهيدروجين في مركبات يمكن إزالتها، وتعمل العملية بالطريقة التالية:
يقوم المشغلون بغمر الأقراص المطلقة للكلور (سداسي كلورو الإيثان، على سبيل المثال) أو حبيبات الصهور في الألومنيوم المنصهر في جرس مثقوب مسخن مسبقًا. تتطور التدفقات المتحللة ذات درجة الحرارة العالية إلى غازات مثل كلوريد الألومنيوم. تحتوي الفقاعات المتكونة على ضغط جزئي هيدروجيني منخفض للغاية، ويتم سحب الهيدروجين المذاب إليها عن طريق الانتشار. وهي تحمل شوائب هيدروجينية وغير معدنية للأعلى عند صعودها، حيث يتم نزعها منها على شكل خبث.
على الرغم من أنها رخيصة الثمن وسهلة التطبيق، إلا أن التفريغ الكيميائي له عيوبه: أبخرة الكلور السامة (التي تتطلب تهوية شديدة)، وبقايا التدفق يمكن أن تلوث السبائك عالية النقاء، وأعلى كفاءة لها هي 40٪ - وهي ليست عالية بما يكفي للتطبيقات الحرجة. في الوقت الحاضر، يتم حجزه بشكل أساسي للقطع الصغيرة أو كمعالجة أولية للتكرير الميكانيكي.
في التصنيع الصناعي، يعد تفريغ الغاز الخامل هو القاعدة - وتضمن معدات تفريغ الألومنيوم نجاحها. إنها تستفيد من ظاهرة فرق الضغط الجزئي: فقاعات الغاز الخامل (النيتروجين أو الأرجون) هي "إسفنجات"، تمتص الهيدروجين من المعدن المنصهر (حيث يوجد) إلى الفقاعات (حيث لا يوجد).
إن مفتاح هذه العملية هو إنشاء فقاعات صغيرة جدًا ومتساوية الحجم، وهذا هو بالضبط ما تتفوق فيه آلات تفريغ الغاز من الألومنيوم. وفيما يلي تفصيل خطوة بخطوة لكيفية القيام بذلك:
تشتمل الآن تقنيات تفريغ الألمنيوم الأكثر تطورًا على حقن التدفق، مما يسمح بالتفريغ وإزالة الخبث في وقت واحد. على سبيل المثال، تستخدم عملية SNIF™ من Pyrotek فوهة دوارة خاصة لحقن الغاز بطريقة غير مضطربة، مما يقلل نصف تكوين الخبث ويحقق كفاءة إزالة الهيدروجين بنسبة 60-80%.
عندما يكون محتوى الهيدروجين منخفضًا جدًا (.050.05 سم مكعب/100 جم) مطلوبًا - كما هو الحال في سبائك الفضاء الجوي أو رقائق المكثف - يتم استخدام تفريغ الغاز من قبل المنتجين. يتم تحقيق ذلك عن طريق إخضاع الألومنيوم المصهور إلى حاوية مغلقة منخفضة الضغط: يقلل الضغط المنخفض من قابلية ذوبان الهيدروجين، ويدفع الغاز إلى الخارج على شكل فقاعات تطفو للأعلى وتنفيس.
على الرغم من فعالية التفريغ الفراغي للغاية، إلا أنها مكلفة من حيث رأس المال والطاقة. ومن أجل توفير الوقت والتكلفة، عادةً ما يسبق ذلك معالجة مسبقة على آلة تفريغ الغاز المصنوعة من الألومنيوم والتي تزيل الجزء الأكبر من الهيدروجين قبل خطوة التفريغ.
يعتمد النجاح في أي عملية على التحكم في العوامل الرئيسية، والتي تتعلق معظمها بآلات تفريغ الألمنيوم:
أفضل نهج هو دالة حجم الإنتاج ومتطلبات الجودة:
بدأت عملية تفريغ الغاز من الألومنيوم كعملية كيميائية خام، وأصبحت الآن هندسة متقدمة، وتعد معدات تفريغ الألومنيوم هي قمة هذه العملية. ومن خلال تحويل الغاز الخامل إلى أداة تنقية دقيقة للغاية، تتيح هذه المعدات إزالة الهيدروجين بشكل موحد وفعال وبتكلفة أقل ومع عيوب أقل. تستخدم مع التدفقات لعمليات إنتاج محدودة أو يتم دمجها في تصنيع الطيران المستمر، فهي تنتج الألومنيوم المنصهر بجودة أعلى.
بالنسبة للمصنعين، الرسالة واضحة: ابحث عن عملية تفريغ الغاز التي تناسبك بشكل أفضل، ولكن لا تقلل من شأن آلة تفريغ الغاز المصنوعة من الألومنيوم. ولا يقتصر الأمر على الآلات فحسب، بل هو الفرق بين صنع الخردة وصنع منتج عملي.
اتصل شخص: Miss. Ally Qin
الهاتف :: +8617862974932
الفاكس: 86-531-88969137
