سبائك الألومنيوم المصبوبةتُعدّ عملية الصهر عمليةً أساسيةً في إنتاج قوالب الصب. فإذا لم تُضبط هذه العملية بدقة، سيزداد محتوى الخبث والغاز في سائل الألومنيوم (المختصر بـ: Al)، وسيتغير التركيب الكيميائي، مما يؤدي إلى ظهور ثقوب دقيقة، وخبث مؤكسد، وانكماش، وتركيب كيميائي غير مطابق للمواصفات في المسبوكات، الأمر الذي يؤثر سلبًا على جودتها.
سبائك الألومنيوم المصبوبةيسهل امتصاص الألومنيوم للهواء وتأكسده أثناء عملية الصهر. وخلال عملية الصهر المستمرة، تتكون خبث الأكسدة على سطح سائل الألومنيوم وداخله. تُقسم مواد الصهر الخام إلى سبائك ألومنيوم ومواد مُعاد تدويرها. وتكون نسبة الخبث في المواد المُعاد تدويرها أعلى منها في سبائك الألومنيوم. وبعد الصهر، يزداد خبث الأكسدة في سائل الألومنيوم تبعًا لذلك. يمتص الغاز الموجود في سائل الألومنيوم خبث الأكسدة بسهولة، مما يُصعّب ترسب الغاز منه. وبسبب وجود الغاز وشوائب الأكسدة في سائل الألومنيوم، تتولد تجاويف انكماشية ومسام وشوائب خبث وعيوب أخرى في عملية الصب بالقوالب.
يجب أن يتمتع سائل الألومنيوم عالي الجودة بخصائص التركيب الكيميائي المناسب، وانخفاض نسبة الغازات والشوائب المؤكسدة، وسهولة الصب، وخواص ميكانيكية مرضية للمسبوكات. وانطلاقًا من المراحل الرئيسية التي تؤثر على جودة سائل الألومنيوم أثناء عملية الصهر، يتم اختبار تأثير كل مرحلة لتحديد معايير العملية المثلى لكل مرحلة، مما يُحسّن جودة سائل الألومنيوم بشكل فعال، وبالتالي يلبي احتياجات إنتاج المسبوكات. يحتوي سائل الألومنيوم على أنواع عديدة من الشوائب، فبالإضافة إلى المواد المتساقطة من جسم الفرن نفسه، يأتي معظمها من المواد المعاد تدويرها. وتُشكّل هذه المواد المعاد تدويرها شوائب أكسيدية مثل أكسيد الألومنيوم وأكسيد المغنيسيوم أثناء عملية الصب والصهر.
نظرًا لأن المواد المعاد تدويرها لا يمكن أن تكون نظيفة تمامًا، ولأن أسطح البوابات وقطع الصب غير المطابقة للمواصفات تلتصق بها مواد زيتية وتكون رطبة نسبيًا، فإن كمية كبيرة من الدخان وبخار الماء تتولد أثناء عملية الصهر، وهو المصدر الرئيسي للهيدروجين. بعد اختبار الكثافة والتحليل المعدني لسبائك الألومنيوم قبل الصهر والمواد المعاد تدويرها بعد الصب في نفس الفرن، وُجد أن محتوى الهيدروجين والشوائب في المواد المعاد تدويرها قد ازداد بشكل ملحوظ.
(1) في عملية صهر سبائك الألومنيوم، يجب تصنيف المواد المعاد تدويرها بوضوح؛ بالنسبة للمسبوكات ذات البنية الداخلية الكثيفة ومتطلبات منع تسرب الهواء، يتم التحكم في نسبة المواد المعاد تدويرها في حدود 30٪، ويمكن تخفيف نسبة المواد المعاد تدويرها للمسبوكات العادية إلى 40٪.
(2) إن الحفاظ على درجة انصهار سائل الألومنيوم عند 720-750 درجة مئوية يمكن أن يقلل من امتصاص سائل الألومنيوم.
(3) من أجل ضمانالتكرير وإزالة الغازاتوبالتالي، يجب ألا يقل وقت تكرير وإزالة الغازات من سبائك الألومنيوم عن 8 دقائق.
(4) يجب التحكم في محتوى الحديد في سبيكة الألومنيوم ADC12 عند 0.70٪ - 0.85٪.
