Proses penuangan adalah kaedah pembuatan yang penting dalam bidang pembentukan logam. Terasnya ialah menuang logam cair ke dalam acuan tuangan graviti dan tunggu sehingga ia sejuk dan pejal untuk membentuk tuangan yang diperlukan. Semasa proses penuangan, penjanaan gas di dalam acuan mempunyai kesan yang ketara ke atas kualiti tuangan, kecekapan pengeluaran dan keselamatan operasi.
Analisis sumber gas
Semasa proses penuangan, penjanaan gas terutamanya berasal dari aspek berikut:
Volatilisasi cecair logam: Sesetengah aloi logam membebaskan gas apabila cair pada suhu tinggi. Sebagai contoh, aloi aluminium boleh membebaskan hidrogen pada suhu tinggi, yang tidak boleh diabaikan.
Penguraian bahan acuan: Sesetengah bahan acuan akan mengalami penguraian terma pada suhu tinggi dan membebaskan gas. Fenomena ini amat ketara apabila menggunakan salutan organik atau bahan polimer tertentu.
Kelembapan persekitaran tuangan: Selepas kelembapan dalam persekitaran tuangan bersentuhan dengan logam cair, ia boleh membentuk stim dan meningkatkan penjanaan gas.
Tindak balas kimia: Tindak balas kimia antara logam atau aloi yang berbeza juga boleh menyebabkan pembebasan gas, terutamanya apabila komposisi aloi adalah kompleks atau tindak balas aktif.
Kesan gas ke atas kualiti tuangan
Kesan gas ke atas kualiti tuangan semasa proses tuangan dicerminkan terutamanya dalam aspek berikut:
Keliangan dan kemasukan: Jika gas tidak dilepaskan dalam masa, liang atau kemasukan mungkin terbentuk di dalam tuangan. Kecacatan ini bukan sahaja menjejaskan penampilan tuangan, tetapi juga mengurangkan sifat mekanikalnya dengan ketara, seperti kekuatan dan keliatan, dengan itu memendekkan hayat perkhidmatan produk.
Kecacatan permukaan: Pengekalan gas boleh menyebabkan kecacatan seperti buih dan retak pada permukaan tuangan. Kecacatan permukaan ini bukan sahaja menjejaskan penampilan tuangan, tetapi juga boleh menyebabkan masalah yang lebih serius dalam pemprosesan dan penggunaan seterusnya.
Kecacatan perubahan fasa: Dalam sesetengah kes, kehadiran gas akan menyebabkan perubahan fasa yang tidak sekata dalam tuangan semasa pemejalan, yang seterusnya akan menjejaskan struktur mikro tuangan dan membawa kepada kemerosotan prestasi.
Kesan gas terhadap kecekapan pengeluaran
Penjanaan gas bukan sahaja menjejaskan kualiti tuangan, tetapi juga mempunyai kesan yang signifikan terhadap kecekapan proses tuangan:
Masa penyejukan lanjutan: Pengekalan gas boleh menyebabkan kadar penyejukan cecair logam dalam acuan menjadi perlahan, dengan itu memanjangkan kitaran tuangan. Ini bukan sahaja menjejaskan kecekapan pengeluaran, tetapi juga boleh menyebabkan peningkatan kos pengeluaran.
Kerja semula dan pengikisan: Disebabkan oleh kecacatan yang disebabkan oleh gas, tuangan mungkin perlu diolah semula atau dibuang, yang secara langsung meningkatkan kos pengeluaran dan mengurangkan kecekapan pengeluaran.
Haus peralatan: Penjanaan gas juga boleh menyebabkan peningkatan haus acuan dan peralatan tuangan, menjejaskan hayat perkhidmatan peralatan, dengan itu meningkatkan kos penyelenggaraan dan penggantian.
Kesan gas terhadap keselamatan
Semasa proses penuangan, penjanaan gas juga boleh menimbulkan ancaman kepada keselamatan pengendali:
Risiko letupan: Sesetengah gas (seperti hidrogen) mempunyai risiko letupan di bawah keadaan suhu tinggi, terutamanya dalam persekitaran terkurung. Jika gas tidak dapat dilepaskan dengan berkesan, ia boleh menyebabkan tekanan terkumpul, sekali gus menimbulkan bahaya letupan.
Pembebasan gas toksik: Sesetengah bahan tuangan boleh membebaskan gas toksik pada suhu tinggi, yang menimbulkan ancaman kepada kesihatan pengendali. Oleh itu, adalah amat penting untuk memastikan reka bentuk pengudaraan dan ekzos yang baik semasa proses penuangan.