پوشان پایه الکل آلومینایی یک لایه محافظ نسوز برای قالبها و ماهیچههای ریختهگری است که از اکسید آلومینیوم به عنوان فاز دیرگداز بهره میبرد. این محصول به دلیل سرعت فراریت بالای الکل، به سرعت خشک شده و سدی متراکم در برابر نفوذ مذابهای فوق ذوب فولادی، قطعات سنگین و فولادهای آلیاژی منگنزی ایجاد میکند.
پوشان پایه الکلی با دیرگداز آلومینا به دلیل پایداری حرارتی و ترمودینامیکی بالا در دمای کارکرد بالا شناخته میشود. فاز نسوز اکسید آلومینیوم در مواجهه با مذاب فولاد کربنی و آلیاژی، از پایداری اتمسفری بالایی برخوردار است و برخلاف برخی از دیرگدازها، تمایلی به واکنش با عناصر فعال ذوب ندارد.
استفاده از این فاز دیرگداز در پوشانهای پایه الکلی، خواص مکانیکی و حرارتی ویژهای را به سطح قالب القا میکند:
مقاومت حرارتی بالا: تحمل دمای ذوبریزی فولادها بدون فاز مایع شدن یا به اصطلاح زجاجی شدن لایه نسوز.
خنثی بودن شیمیایی: عدم واکنشی بودن با فازهای اکسیژنخواه در ذوب فولادهای سنگین.
ضریب انبساط حرارتی یکنواخت: جلوگیری از ترک خوردن پوشان در اثر شوک حرارتی ناگهانی ورود ذوب.
حامل الکلی در این محصول وظیفه توزیع یکنواخت ذرات نسوز را بر عهده دارد. سرعت تبخیر بالا و قابلیت آتش زدن الکل سبب میشود قالب بدون اتلاف وقت و نفوذ رطوبت به لایههای عمقی ماسه، آماده ذوبریزی شود که این امر خطر ایجاد عیوب گازی را کاملاً از بین میبرد.
فولادهای آلیاژی و بهویژه فولادهای منگنزی (مانند فولاد هادفیلد)، به دلیل خواص متالورژیکی خاص خود، رفتار بسیار تهاجمی در برابر قالب و ماهیچههای ماسهای دارند. انتخاب پوشان آلومینایی پایه الکل به عنوان یک سد فیزیکی و شیمیایی، دقیقاً برای مهار این رفتار تهاجمی طراحی شده است.
ذوب فولادهای منگنزی حاوی مقادیر بالایی از اکسید منگنز است. این اکسید تمایل شدیدی به واکنش با سیلیس (ماسه کوارتزی قالب) دارد و با تشکیل سیلیکات منگنز، لایهای شیشهای و چسبنده روی سطح قطعه ایجاد میکند که تمیزکاری آن عملاً غیرممکن است.
مکانیزم عملکرد آلومینا: فاز اکسید آلومینیوم در برابر اکسید منگنز کاملاً خنثی و بدون واکنش باقی میماند.
سد فیزیکی: پوشان با ایجاد یک لایه متراکم، مانع از تماس مستقیم ذوب و اکسیدهای تهاجمی آن با دانههای ماسه سیلیسی میشود.
در قطعات سنگین فولادی، فشار استاتیکی ذوب و دمای بالای آن برای مدت طولانی بر قالب تحمیل میشود. این شرایط دو عیب عمده را ایجاد میکند که پوشان آلومینایی آنها را مهار میکند:
| نوع عیب ریختهگری | علت متالورژیکی در قطعات سنگین | مکانیزم پیشگیری توسط پوشان آلومینایی |
| نفوذ مکانیکی ذوب (Penetration) | فشار بالای ذوب و باز شدن فضا بین دانههای ماسه | ذرات ریز آلومینا فضاهای میکرونی بین دانههای ماسه را پر کرده و تراکم سطحی را بالا میبرند. |
| ماسه شویی (Erosion) | سرعت و جریان شدید ذوب سنگین باعث کنده شدن ماسه قالب میشود |
الکل به سرعت تبخیر شده و یک لایه سخت، چسبنده و مقاوم در برابر فرسایش جریان ذوب ایجاد میکند. |
تمام کدهای معرفیشده در این دسته، الزامات مهندسی زیر را در کارگاههای ریختهگری برآورده میکنند:
نشست بهینه پودر: ذرات دیرگداز در فاز مایع به سرعت تهنشین نمیشوند و سوسپانسیون پایداری ایجاد میکنند.
عدم ایجاد تاول سطحی: پس از آتش زدن یا خشک شدن الکل، لایه نسوز دچار ترکخوردگی یا پوسته شدن نمیشود.
جدایش آسان قطعه: لایه پوشان پس از انجماد، جدایش ماسه از بدنه فولاد را تسهیل کرده و هزینههای عملیات تمیزکاری (شاتبلاست) را به حداقل میرساند.
بسیاری از عیوب سطحی قطعات فولادی و چدنی سنگین، نه از کیفیت خود پوشان، بلکه از خطا در فرآیند آمادهسازی و اعمال آن ناشی میشود. کنترل ویسکوزیته، دانسیته و زمان آتشزدن، سه ضلع موفقیت در ایجاد یک لایه محافظ متالورژیکی ایدهآل هستند.
برای کدهای خمیری و پودری فارس ریزان مواد (نظیر FR Cote 55W1 یا Matcote)، فرآیند رقیقسازی باید با دقت و با استفاده از حلال الکل (ایزوپروپیل الکل یا متانول صنعتی) انجام شود.
بسته به هندسه قالب، ابعاد ماهیچه و پیچیدگی قطعه، روش اعمال پوشان متفاوت است. جدول زیر راهنمای انتخاب و تنظیمات فنی هر روش را نشان میدهد:
| روش اعمال | ویسکوزیته پیشنهادی (فنجان فورد ۴) | ضخامت لایه تر (میکرون) | ملاحظات متالورژیکی و اجرایی |
| قلممو (Brushing) | ۲۵ تا ۳5 ثانیه | ۴۰۰ – ۶۰۰ | مناسب برای قالبهای بزرگ و ترمیمی. باید در یک جهت اعمال شود تا خط قلممو روی سطح قطعه نهایی رد نیندازد. |
| اسپری (Spraying) | ۱۶ تا ۲۲ ثانیه | ۲۰۰ – ۳۵۰ | ایدهآل برای سطوح وسیع و ماهیچههای پیچیده. فشار باد کمپرسور باید یکنواخت باشد تا از ایجاد تاول یا قطرهای شدن پوشان جلوگیری شود. |
| غوطهوری (Dipping) | ۱۲ تا ۱۵ ثانیه | ۱۵۰۰ – ۳۰۰ | بهترین روش برای ماهیچههای کوچک و تولید انبوه. سرعت خارج کردن ماهیچه از مخزن باید یکنواخت باشد تا ضخامت لایه دگرگون نشود. |
پس از اعمال، فراریت حامل الکلی باید به درستی مدیریت شود. پوشانهای پایه الکل فارس ریزان مواد به گونهای فرموله شدهاند که نرخ تبخیر متعادلی داشته باشند.
زمان انتظار قبل از آتشزدن: پس از اعمال پوشان، ۳۰ تا ۶۰ ثانیه به محلول فرصت دهید تا حلال سطحی کمی تبخیر شده و لایه نسوز روی ماسه بنشیند. آتشزدن فوری سبب جوشش الکل زیر پوسته و ایجاد ساختار متخلخل (بابلینگ) میشود.
حرارتدهی تکمیلی: برای قطعات فوقسنگین فولادی، پس از سوختن الکل، استفاده از مشعل وزشی (Torching) یا قرار دادن قالب در گرمکن برای خروج کامل رطوبت ساختاری پودر نسوز الزامی است. وجود الکل یا رطوبت باقیمانده، علت اصلی عیب مک (Blowhole) در فولاد است.
تأمین به موقع و تضمین اصالت مواد مصرفی ریختهگری، نقش مستقیمی در حفظ راندمان خطوط تولید صنایع متالورژی دارد. شرکت فارس ریزان مواد امکان خرید مستقیم و بدون واسطه انواع پوشانهای تخصصی پایه الکل (آلومینایی و ترکیبی) را برای کارگاهها و کارخانجات ریختهگری در سراسر کشور فراهم کرده است.
برای انتخاب دقیقترین کد محصول متناسب با نوع ذوب، آلیاژ و شرایط کارگاه، فرآیند زیر پیش از خرید در نظر گرفته شده است:
مشاوره رایگان تلفنی و حضوری: متقاضیان میتوانند برای دریافت مشاوره مستقیم با شرکت تماس بگیرند یا درخواست خود را ثبت کنند تا کارشناسان فنی زیر ۲۴ ساعت با آنها تماس بگیرند. در صورت نیاز، کارشناس فنی فارس ریزان مواد پس از بررسی تلفنی مشخص میکند که آیا به بازرسی و مشاوره حضوری در محل کارگاه نیاز هست یا خیر.
ارسال رایگان نمونه تست: در صورت نیاز کارگاه به ارزیابی اولیه، نمونه محصول جهت تست کارگاهی به صورت رایگان ارسال میشود.
زمانبندی ارسال بار: اگر محصول در انبار آماده باشد، ارسال محموله در همان روز انجام میشود. در صورت نیاز به اختصاصیسازی فرومولاسیون یا تولید مجدد، فرآیند تولید و ارسال بار کمتر از یک هفته زمان میبرد.
فرآیند حمل و نقل: به طور پیشفرض، فرایند حمل بار توسط خود خریدار انجام میشود؛ اما در صورت درخواست خریدار، شرکت فارس ریزان مواد میتواند هماهنگیهای لازم را انجام داده و بار را برای مشتری ارسال کند.
پشتیبانی فنی در محل: در صورت بروز هرگونه مشکل یا نیاز به راهنمایی در فرآیند استفاده از پوشان، کارشناس فنی شرکت جهت تست محصول، آموزش اپراتورها و راهنمایی متالورژیکی به محل کارگاه خریدار اعزام میشود.