چرا لوله افزایش دهنده نیترید سیلیکون به استاندارد طلایی برای ریخته گری آلومینیوم تبدیل می شود؟- Zhejiang Shangguijuli Special Material Technology Co., Ltd.

مزایای عملکرد نیترید سیلیکون در ریخته گری فشار کم

نیترید سیلیکون (Si3 N4) به دلیل خواص ترموفیزیکی استثنایی که دارد به عنوان ماده برتر برای لوله های رایزر در ریخته گری فشار پایین (LPDC) ظاهر شده است. بر خلاف لوله های چدنی یا الیاف سرامیکی سنتی، نیترید سیلیکون ترکیبی منحصر به فرد از چقرمگی شکست بالا و انبساط حرارتی کم را ارائه می دهد. این تضمین می‌کند که لوله می‌تواند نوسانات دمایی سریعی را که در طی فرآیند تحویل آلومینیوم مذاب رخ می‌دهد، بدون ترک تحمل کند. علاوه بر این، ویژگی‌های غیر مرطوب ذاتی این ماده از تجمع آلومینیوم در دیواره‌های داخلی و خارجی جلوگیری می‌کند، قطر جریان ثابت را حفظ می‌کند و خطر آلودگی در ریخته‌گری نهایی را کاهش می‌دهد.

مقاومت در برابر شوک حرارتی و طول عمر

یکی از مهمترین مزایای عملی لوله های افزایش دهنده نیترید سیلیکون، توانایی آنها در تحمل "شروع سرد" و دوچرخه سواری سریع است. از آنجایی که این ماده دارای ضریب انبساط حرارتی بسیار پایینی است، هنگامی که از دمای اتاق به حمام فلزی مذاب منتقل می شود (معمولاً در حدود 750 درجه سانتیگراد) تغییرات حجمی قابل توجهی را تجربه نمی کند. این دوام مستقیماً به عمر مفیدی تبدیل می شود که می تواند بیش از 12 ماه در یک محیط تولید مداوم باشد و دفعات خاموشی کوره و هزینه های کارگری نگهداری را در مقایسه با مواد جایگزین به شدت کاهش می دهد.

مشخصات فنی و مقایسه مواد

هنگام ارزیابی گزینه‌های لوله رایزر، نگاهی به داده‌های مکانیکی که نیترید سیلیکون متخلخل تحت فشار گاز (GPSN) را از سایر مواد نسوز متداول جدا می‌کند، ضروری است. چگالی و هوابندی GPSN تضمین می کند که فشار اعمال شده در کوره به طور موثر به بالابر فلزی تبدیل می شود و از "حباب زدن" یا نشت گاز که با جایگزین های سرامیکی متخلخل رخ می دهد جلوگیری می کند.

اموال	نیترید سیلیکون (GPSN)	چدن (روکش شده)	آلومینیوم تیتانیوم
چگالی (g/cm³)	3.2 - 3.25	7.2	3.3 - 3.5
عمر خدمات	تا 12 ماهگی	1-2 هفته	3-6 ماهگی
مقاومت در برابر خوردگی	عالی	ضعیف (پیکاپ آهنی)	متوسط

بهترین روش های نصب و نگهداری

برای دستیابی به حداکثر بازگشت سرمایه برای لوله افزایش دهنده نیترید سیلیکون، ریخته گری باید به پروتکل های حمل و نصب خاص پایبند باشد. در حالی که این ماده تحت فشار عملیاتی فوق العاده قوی است، یک سرامیک فنی است و می تواند به ضربه های مکانیکی تیز حساس باشد. آب بندی مناسب در فلنج و اطمینان از اینکه عناصر گرمایش نقاط داغ موضعی ایجاد نمی کنند، عوامل حیاتی برای موفقیت هستند.

همیشه از واشرهای الیاف سرامیکی با کیفیت بالا در محل اتصال استفاده کنید تا از آب بندی هوا در هنگام فشار دادن اطمینان حاصل کنید.
اگر لوله را در کوره ای نصب می کنید که از قبل در دمای عملیاتی کامل است، به آرامی گرم کنید تا شیب های موضعی شدید به حداقل برسد.
به طور منظم ناحیه فلنج را برای هرگونه نشانه ای از تنش مکانیکی یا سایش ناشی از لرزش از دستگاه ریخته گری بررسی کنید.
نوک لوله را به صورت دوره ای با یک خراش نرم تمیز کنید تا هر گونه تفاله ای که ممکن است در طی فرآیند پر کردن مجدد کوره چسبیده باشد، پاک شود.

تاثیر بر کیفیت ریخته گری و کاهش ضایعات

انتقال به لوله های افزایش دهنده نیترید سیلیکون تاثیر مستقیمی بر کیفیت متالورژیکی قطعات تولید شده دارد. لوله‌های فلزی سنتی اغلب آهن را به آلومینیوم مذاب می‌شویند که منجر به "پیکاپ آهن" می‌شود که باعث شکنندگی و تخریب خواص مکانیکی اجزای خودرو مانند چرخ‌ها یا بلوک‌های موتور می‌شود. نیترید سیلیکون در حضور آلومینیوم مذاب از نظر شیمیایی بی اثر است و این اطمینان را می دهد که شیمی آلیاژ از کوره نگهدارنده تا حفره قالب خالص باقی می ماند. این خلوص، همراه با سطح صاف داخلی که تلاطم را به حداقل می‌رساند، درصد ضایعات ناشی از آخال‌های اکسید یا تخلخل گاز را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد.

مزایای اقتصادی برای تولید با حجم بالا

در حالی که قیمت اولیه خرید لوله افزایش دهنده نیترید سیلیکون بالاتر از چدن یا تیتانات آلومینیوم است، هزینه کل مالکیت به طور قابل توجهی کمتر است. کاهش زمان از کار افتادگی به تنهایی - انتقال از تغییرات هفتگی لوله به تعویض سالانه - صدها ساعت تولید اضافی را امکان پذیر می کند. هنگامی که با صرفه جویی در انرژی ناشی از خواص عایق برتر و افزایش بازده از ریخته گری با کیفیت بالاتر همراه شود، نیترید سیلیکون ثابت می کند که مقرون به صرفه ترین راه حل برای ریخته گری های آلومینیومی مدرن و با حجم بالا است.