Aluminium-Entgasungsmethoden - Auswahl der besten Methode

Es gibt sechs allgemein anerkannte Methoden zur Entgasung von Aluminium. Diese werden im Folgenden kurz erörtert, zusammen mit den Vor- und Nachteilen der einzelnen Methoden.

1. Spülung Gas Blasenbildung

• Wie es funktioniert: Inertes Gas (Stickstoff, Argon oder Mischungen mit Chlor) wird durch Lanzen oder poröse Stopfen eingeleitet, die in die Aluminiumschmelze eingetaucht werden. Die Blasen steigen an die Oberfläche und nehmen dabei Wasserstoff und Verunreinigungen mit.

• Vorteile: Einfach und relativ kostengünstig in der Einrichtung. Die manuelle Stechhilfe ist ein gefährlicher, heißer Job.

• Nachteile: Weniger effizient als die Rotationsentgasung, insbesondere in feuchten Umgebungen, in denen die Feuchtigkeit wieder Wasserstoff einbringt.

2. Entgasung von Tabletten

• So funktioniert es: Der Schmelze werden feste Tabletten (die häufig Hexachlorethan enthalten) zugesetzt. Diese Tabletten setzen bei ihrer Zersetzung Inertgase frei, die in der gesamten Schmelze Blasen bilden und die Entgasung erleichtern.

• Vorteile: Bequem und einfach anzuwenden.

• Nachteile: Mögliche Einbringung unerwünschter Elemente aus Tablettenresten, Probleme mit der Konsistenz und Kontrolle, mögliche Umweltprobleme. Für optimale Ergebnisse ist eine automatische oder manuelle Zirkulation der Schmelze erforderlich.

3. Vakuum-Entgasung

• Wie es funktioniert: Das geschmolzene Aluminium wird in eine Kammer gebracht, in der der Druck erheblich reduziert wird. Dieser verringerte Druck fördert die rasche Ausdehnung und Entfernung von gelösten Gasen, einschließlich Wasserstoff.

• Vorteile: Ermöglicht sehr niedrige Wasserstoffgehalte, effektiv für große Schmelzchargen.

• Nachteile: Teure Ausrüstung und höhere Betriebskosten, kann aber ein viel langsamerer Prozess sein.

4. Ultraschall-Entgasung

• Wie es funktioniert: Hochfrequenz-Ultraschallschwingungen werden in das geschmolzene Aluminium eingeleitet, wodurch Kavitationsblasen entstehen. Diese Blasen ziehen den gelösten Wasserstoff an und erleichtern seine Entfernung.

• Vorteile: Potenziell sehr effizient, kann sowohl die Entgasung als auch die Schmelzeveredelung (Entfernung von Einschlüssen) verbessern.

• Nachteile: Relativ neue Technologie, noch in der Entwicklung für eine breite industrielle Anwendung, potenzielle Probleme mit der Ausrüstung und Prozesssteuerung.

5. Flussmittel-Entgasung

• So funktioniert es: Der Schmelze werden Flussmittel (Mischungen von Salzen) zugesetzt. Diese Flussmittel können mit Wasserstoff reagieren und dazu beitragen, ihn im Flussmittel einzuschließen, oder sie können die Bildung von Blasen fördern.

• Vorteile: Relativ einfache und kostengünstige Methode.

• Nachteile: Kann Rückstände oder Verunreinigungen in die Schmelze einbringen, möglicherweise weniger effektiv beim Erreichen sehr niedriger Wasserstoffwerte.

6. Rotationsentgasung

• Wie es funktioniert: Inertes Gas (Stickstoff, Argon oder Mischungen mit Chlor) wird durch einen Graphitrotor eingeleitet, der an einer hohlen Graphitwelle befestigt ist. Der Rotor wird in das geschmolzene Aluminium eingetaucht und gedreht, um das Gas zu verteilen und das Aluminium umzuwälzen.

• Vorteile: Schnell und effizient durch Kombination von mechanischem Rühren und Gasblasen. Granuliertes Flussmittel kann in den Gasstrom eingespritzt werden, um beispielsweise Magnesium zu entfernen. Die Rotationsentgasung kann automatisiert werden, um möglichst reproduzierbare Qualitätsergebnisse zu gewährleisten.

• Nachteile: Regelmäßige Wartung der Graphitwelle und des Rotors ist erforderlich. Eine übermäßige Abnutzung des Rotors verringert die mechanische Bewegung. Wenn körniges Flussmittel durch die Welle und den Rotor eingeleitet wird, kann der Gasweg durch das Flussmittel blockiert werden.

Die Wahl der richtigen Methode

Die beste Entgasungsmethode hängt von mehreren Faktoren ab, darunter:

• Gewünschter Wasserstoffgehalt: Einige Methoden sind besser geeignet, um einen sehr niedrigen Wasserstoffgehalt zu erreichen.

• Chargengröße und Produktionsvolumen: Einige Verfahren sind bei größeren Mengen effizienter.

• Kostenüberlegungen: Die Kosten für Ausrüstung und Betrieb variieren je nach Methode.

• Zusammensetzung der Legierung: Bestimmte Methoden können für bestimmte Aluminiumlegierungen besser geeignet sein.

High Temperature Systems bietet sowohl tragbare als auch stationäre Rotationsentgasungslösungen an, die Sie hier finden können.

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