Verständnis der Rotationsentgasung von Aluminium
Die Rotationsentgasung ist ein wichtiger Prozess beim Aluminiumguss, um gelösten Wasserstoff und Verunreinigungen aus der Aluminiumschmelze zu entfernen. Gelöster Wasserstoff bildet, wenn er unkontrolliert bleibt, während der Erstarrung Blasen, die zu Porosität im fertigen Gussteil führen. Diese Porosität wirkt sich negativ auf die mechanischen Eigenschaften aus und verringert die Festigkeit und Duktilität.
Wie es funktioniert
Inertes Gas Einführung:
Ein Rotationsentgaser besteht aus einem Graphitrotor, der an einer Graphitwelle befestigt ist. Der Rotor ist in das geschmolzene Aluminium eingetaucht.
Durch die Hohlwelle wird Inertgas (in der Regel Stickstoff oder Argon) eingeleitet.
Der rotierende Rotor zerlegt das Gas in winzige Bläschen und verteilt sie in der Metallschmelze.
Wasserstoffdiffusion:
Die winzigen Bläschen haben eine große Oberfläche, die ideale Bedingungen für die Wasserstoffdiffusion schafft.
Der im Aluminium gelöste Wasserstoff diffundiert in die Gasblasen.
Entfernung von Luftblasen
Die Gasblasen, die nun Wasserstoff enthalten, steigen an die Oberfläche des geschmolzenen Aluminiums.
Diese Blasen werden aus der Schmelze entfernt, wodurch das Aluminium effektiv entgast wird.
Entfernung von Verunreinigungen:
Während die Blasen nach oben wandern, ziehen sie auch nichtmetallische Einschlüsse (Oxide usw.) an und tragen sie an die Oberfläche, wo sie abgeschöpft werden können.
Ausrüstung
Rotor und Welle aus Graphit: Graphit ist aufgrund seiner hohen Temperaturbeständigkeit und chemischen Inertheit gegenüber geschmolzenem Aluminium ideal.
Zufuhr von Inertgas (Stickstoff oder Argon): Inerte Gase verhindern die Oxidation von geschmolzenem Aluminium während des Prozesses.
Antriebssystem: Ein Motorsystem wird verwendet, um die Welle und den Rotor zu drehen.
Vorteile der Rotationsentgasung
Verbesserte Gussqualität: Geringere Porosität und Einschlüsse führen zu besseren mechanischen Eigenschaften und einer besseren Oberflächenbeschaffenheit von Aluminiumgussstücken.
Geringerer Ausschuss: Geringere Porosität führt zu weniger Gussfehlern und niedrigeren Ausschussraten.
Konsistenz: Ermöglicht einen kontrollierbaren und wiederholbaren Prozess, der eine gleichbleibende Schmelzqualität gewährleistet.
Wirkungsgrad: Es handelt sich um eine relativ schnelle und effiziente Methode zur Entfernung von gelöstem Wasserstoff im Vergleich zu anderen Methoden.
Wichtige Überlegungen:
Reinheit des Gases: Das bei der Rotationsentgasung verwendete Inertgas muss sehr rein sein, um Verunreinigungen zu vermeiden.
Wartung von Rotor und Welle: Regelmäßige Inspektion und Austausch dieser Komponenten sind entscheidend für optimale Leistung und Langlebigkeit.
Prozesskontrolle: Eine sorgfältige Überwachung der Gasdurchflussraten, der Rotationsgeschwindigkeit und der Behandlungszeit ist für optimale Ergebnisse unerlässlich.
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