Die Verwendung der richtigen Flussmittel für Aluminiumguss Die richtige Auswahl, gründliche Trocknung, sorgfältige Anwendung und die Kombination mit Entgasung und keramischer Filtration führen zu den besten Ergebnissen, während strenge Sicherheitsverfahren gefährliche Reaktionen verhindern.
Warum ist Flussmittel beim Aluminiumguss wichtig?
Flussmittel für den Aluminiumguss erfüllen drei Hauptaufgaben: Sie sammeln Oxide und Einschlüsse an der Schmelzeoberfläche, um sie leichter entfernen zu können, sie schützen die Oberfläche des geschmolzenen Metalls während des Chargierens und Gießens, und sie können das Fließverhalten bei einigen Verfahren verbessern. Flussmittel ersetzen nicht die ordnungsgemäße Schmelzgasentfernung durch Spülen mit Inertgas; stattdessen arbeiten sie mit der Entgasung und Filtration zusammen, um Gussteile mit geringer Porosität und hoher Integrität herzustellen.
Die wichtigsten Kategorien von Aluminiumflussmitteln und ihre jeweilige Funktion
In der Industrie werden Aluminiumflussmittel nach ihrer Hauptfunktion eingeteilt. Nachfolgend finden Sie gängige Kategorien und kurze Hinweise, wann sie jeweils zu verwenden sind.
Abkrätzflussmittel
Wird verwendet, um Oxide und nichtmetallische Einschlüsse an der Oberfläche der Schmelze zu sammeln und zu verklumpen, damit die Bediener sie abschöpfen können. Diese Kategorie wird häufig in Tiegel-, Glüh- und Warmhalteöfen eingesetzt.
Abdeckung (Abdeckung) Flussmittel
Bildet eine Schutzschicht auf der Schmelze und reduziert die Reoxidation während der Beschickung und Handhabung. Nützlich bei längeren Haltezeiten oder bei der Zugabe von kaltem Einsatzmaterial, das sonst Oxide erzeugen würde.
Reinigung und Entgasung von Flussmitteln
Formuliert, um gelöste Gase und mitgerissene Oxide abzufangen. Sie werden oft in Verbindung mit einer Inertgasspülung verwendet. Beachten Sie, dass in vielen Präzisionsgießereien die Gasspülung (Argon oder Stickstoff) der wichtigste Entgasungsschritt ist.
Kornmodifizierende und siliziummodifizierende Flussmittel
Spezifische Salze und chemische Zusätze, die die Kornstruktur oder Siliziummorphologie in bestimmten Legierungen beeinflussen. Diese sind eine Nische und erfordern eine strenge Prozesskontrolle.
Tabelle: Flussmittelkategorien, typische Zusammensetzung, Kernfunktion, empfohlene Verwendung
| Kategorie Flussmittel | Typische Hauptbestandteile | Kernfunktion | Typischer Anwendungsfall |
|---|---|---|---|
| Abkrätzflussmittel | Halogenidsalze (KCl, NaCl), Fluoride in einigen Mischungen | Agglomeriert die Krätze und ermöglicht das Abschöpfen | Schrottschmelzen, Sekundäraluminiumöfen. |
| Abdeckung Flussmittel | Granulat auf Chlorid/Fluorid-Basis | Oberflächenschutz, Verringerung der Reoxidation | Schöpfkellen, verlängerte Lagerung der Schmelze. |
| Entgasungsflussmittel | Salzmischungen plus aktive Reagenzien | Hilfe bei der Beseitigung von gelösten Gasen und Einschlüssen | Gepaart mit Argon-Spül- oder Injektionssystemen. |
| Körnermodifikator | Alkalisalze, Modifizierungsmittel | Gefüge verändern | Legierungsspezifische Behandlungen. |
Wie das Flussmittel in geschmolzenem Aluminium funktioniert
Bei den Flussmittelkomponenten handelt es sich in der Regel um Halogenidsalze, die entweder in der Nähe der Gießtemperatur schmelzen oder zu Phasen geringer Dichte reagieren, die an der Oberfläche schwimmen. Wenn sie in die Schmelze eingebracht werden, benetzen Flussmittelgranulate Oxidfragmente, verbinden sich mit Verunreinigungen und fördern die Agglomeration. Die agglomerierte Krätze schwimmt auf oder setzt sich ab, so dass die Bediener sie entfernen können. Viele moderne Formulierungen zielen darauf ab, schädliche Dämpfe zu minimieren und gleichzeitig eine hohe Entfernungseffizienz zu gewährleisten.
Wichtiger technischer Hinweis: Flussmittelpartikel, die Feuchtigkeit oder flüchtige Bindemittel enthalten, können bei Zugabe zu geschmolzenem Metall schnell verdampfen und explosive Spritzer verursachen. Gründliches Trocknen und Vorwärmen von Flussmitteln und Körben verhindert heftige Reaktionen.
Tabelle: Checkliste zur sicheren Handhabung von Aluminiumflussmitteln
| Artikel | Anforderung |
|---|---|
| Kontrolle der Luftfeuchtigkeit | Flussmittel vor Gebrauch im Ofen trocknen; verschlossen aufbewahren. |
| PSA | Hitzebeständige Handschuhe, Gesichtsschutz, Atemschutzmaske P100 oder Atemluft, wenn Dämpfe vorhanden sind. |
| Belüftung | Lokale Abgase in der Nähe des Raffineriebereichs. |
| Additionsverfahren | Verwenden Sie eine Schöpfkelle, einen vorgewärmten Korb oder eine kontrollierte Injektion. Kein kaltes Flussmittel in die offene Schmelze fallen lassen. |
| Notfall | Wasserkontakt mit geschmolzenem Aluminium muss vermieden werden; verfügen Sie über einen Brandschutzplan und eine Abschirmung. |
Die Wahl des richtigen Flusses: fünf Entscheidungsfaktoren
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Legierungstyp: Einige Flussmittelchemien eignen sich für bestimmte Aluminiumlegierungen; prüfen Sie die Hinweise des Lieferanten.
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Gezielter Prozessschritt: Wählen Sie ein Abkrätzungsflussmittel für die Kontrolle von Verunreinigungen, ein Abdeckungsflussmittel zum Schutz während der Laderäume und ein Entgasungsflussmittel für die gepaarte Entgasung.
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Umwelt- und Abgasprofil: Rauch- oder fluoridarme Mischungen können die Exposition des Bedieners und die Emissionen verringern. Bei der jüngsten Produktentwicklung steht diese Eigenschaft im Vordergrund.
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Anwendungsmethode: Die manuelle Abschöpfung, die Flussmittel-Dosieranlage oder die Injektion erfordert Flussmittel in verschiedenen physikalischen Formen (Granulat, Pulver, Paste).
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Gesetzliche Vorschriften und Sicherheit am Arbeitsplatz: Örtliche Vorschriften können bestimmte Fluoridgehalte einschränken; informieren Sie sich immer über das SDS des Lieferanten.
Tabelle: Handelsübliche Flussmittelmarken und Vergleich
| Marke/Lieferant | Typischer Bereich | Bemerkenswerte Stärken | Link / Quelle |
|---|---|---|---|
| Foseco (Bereich COVERAL) | Abdecken, Abkrätzen, Reinigen von Flussmitteln | Umfassende technische Unterstützung, weltweiter Vertrieb | Foseco Produktseiten. |
| ADtech (industrielle Flussmittel) | Flussmittelzusammensetzungen für Sekundäraluminium | Produktseiten beschreiben gängige Salzmischungen; integriert mit Filtrationsprodukten | ADtech-Website. |
| Unabhängige Gießereilieferanten | Sorte | Häufig kostengünstige, maßgeschneiderte Mischungen für Schrottguss | Branchenverzeichnisse und Lieferantenseiten. |
| Spezialisierte raucharme Sortimente | Niedrige Fluoridkonzentration, sauberere Zersetzung | Geringere Emissionen, höhere Kosten | Neuere Lieferanten und Produktankündigungen. |
Hinweis: Bei der Auswahl des Produkts sollten Sie sich auf die technischen Daten des Lieferanten und das Sicherheitsdatenblatt stützen, um die Zusammensetzung und die empfohlene Verwendung zu bestätigen.
Anwendungstechniken: praktische Schritte, auf die es ankommt
Vortrocknen und Vorheizen
Trocknen Sie das Flussmittel vor der Verwendung immer kontrolliert im Ofen. Durch das Vorheizen wird verhindert, dass eingeschlossenes Wasser zu Dampf wird und heftigen Metallauswurf verursacht. Vorgewärmte Körbe oder Schöpfkellen verringern Schock und Rauchentwicklung.
Manuelle Abkrätzung und Abschöpfung
Nach der Zugabe des Flussmittels ist eine gewisse Zeit für die Agglomeration und die Stabilisierung der Oberfläche vorzusehen. Verwenden Sie langstielige Abstreifwerkzeuge, um die Krätze zu entfernen. Halten Sie die Bediener fern und verwenden Sie Abschirmungen.
Flussmitteldosierer und Injektionsverfahren
Eine automatische Flussmitteldosierung oder -injektion kann die Belastung des Bedieners verringern und die Wiederholbarkeit verbessern. Bei der Injektion müssen die Partikelgröße und die Flussmittelformel auf die Injektionsgeräte abgestimmt werden, um ein Verstopfen der Düsen zu vermeiden.
Kopplung von Flussmittel mit Entgasung und Filtration
Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn das Fluxen mit einer Inertgasspülung und keramischen Schaumfiltern kombiniert wird. Die Gasspülung entfernt den gelösten Wasserstoff, während das Flussmittel die an der Oberfläche befindlichen Oxide und Einschlüsse reinigt. Keramische Filter fangen nichtmetallische Partikel während des Gießens ab.
Tabelle: typische Mängel, wahrscheinliche Ursache, Abhilfemaßnahmen
| Gussfehler | Wahrscheinliche Grundursache | Praktische Abhilfemaßnahmen |
|---|---|---|
| Oberflächenkrätze und Abschaum | Unzureichendes Fluxen oder verzögertes Abschöpfen | Geeignete Abkrätzmittel zugeben; Verweilzeit einplanen; Abkratztechnik verbessern. |
| Porosität unter der Haut | Eingeschlossenes Gas; schlechte Entgasung; Verunreinigung des Flussmittels | Erhöhen Sie die Inertgasspülung; überprüfen Sie die Reinheit des Flussmittels; vermeiden Sie Flussmittel mit eingeschlossener Feuchtigkeit. |
| Übermäßiger Rauch oder Dämpfe | Flussmittel mit hohem Fluoridgehalt oder Nassflussmittel | Auf raucharmes Produkt umstellen; sicherstellen, dass das Flussmittel trocken ist. |
| Einschlussbedingte Schrumpfung | Unzureichende Filtration oder nicht wirksamer Fluss | Keramikfilter hinzufügen; Zusammensetzung und Anwendung des Flussmittels überprüfen. |
Sicherheit und Umwelt - Gefährdungen, Kontrollen, Vorschriften
Geschmolzenes Aluminium und Wasser oder Feuchtigkeit im Flussmittel können zu heftigen Spritzern und Dampfexplosionen führen; die Bediener müssen davon ausgehen, dass jedes Flussmittelprodukt beim Erhitzen gefährliche Dämpfe freisetzen kann. Zu den technischen Kontrollmaßnahmen gehören das Vorwärmen des Flussmittels, die lokale Abgasentlüftung, das Auffangen der Dämpfe und die Aufrechterhaltung einer trockenen Lagerung. Zu den PSA gehören Gesichtsschutz, hitzebeständige Kleidung und Atemschutzmasken, wenn die Rauchentwicklung unsicher ist.
Der Druck auf die Umwelt und die Belastung am Arbeitsplatz treibt die Entwicklung von raucharmen Flussmittelmischungen voran, die Fluoride und schwer zu erfassende Stoffe reduzieren. Prüfen Sie die örtlichen Emissionsvorschriften und das Sicherheitsdatenblatt des Lieferanten, bevor Sie sich zu einem großflächigen Einsatz verpflichten.
Wissenschaftliche Fortschritte und Alternativen
Jüngste Forschungsarbeiten befassen sich mit Flussmittelformeln, die die Benetzung von Aluminiumoxid verbessern, den Kontaktwinkel mit Oxiden verringern und die Krätzeflotation bei gleichzeitiger Reduzierung schädlicher Emissionen fördern. Die Entwicklung einer Flussmittelchemie mit oberflächenaktiven Komponenten kann die Oxidabscheidung verbessern, ohne die Fluoridbelastung zu erhöhen. Hydrodynamische Ansätze, wie eine verbesserte Inertgaseinspritzung und eine optimierte Pfannenkonstruktion, sind alternative Wege zu einer besseren Schmelzqualität.
Fallstudie: Iranischer Kunde nutzt ADtech Keramikfilterplatten mit Flussoptimierung
Hintergrund
Ein Sekundäraluminium-Recycler im Iran arbeitete mit schrottreichem Ausgangsmaterial und häufigen Oberflächenkrätzen, was zu Materialverlusten und Oberflächenfehlern führte. Die Anlage verfügte über grundlegende Flussmittelverfahren, aber es fehlte eine keramische Filtration und eine gleichmäßige Flussmitteltrocknung. ADtech lieferte Keramik-Schaumstoff-Filterplatten auf die Pfannengießanlage zugeschnitten und empfahl einen integrierten Ansatz: Vortrocknung des Flussmittels, kontrollierte Flussmitteldosierung, Kombination mit einem feinen Keramikfilter am Anguss und Bedienerschulung.
Schritte der Intervention
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ADtech-Keramikfilterplatten wurden in das Anschnittsystem eingebaut, um nichtmetallische Einschlüsse während des Gießens abzufangen.
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Das Flussmittel wurde auf eine Korngröße umgestellt, die besser auf die Injektionsgeräte abgestimmt ist, und dann vor der Verwendung im Ofen getrocknet.
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Die Bediener wurden in der Flussmitteldosierung, der Verweilzeit und der Abschöpftechnik geschult, außerdem wurden grundlegende Entgasungsübungen mit der Rotationslanze durchgeführt.
Ergebnisse und praktische Beobachtungen
Der Kunde berichtete von sichtbar saubereren Gussteilen, einem geringeren Volumen an Oberflächenabschaum und weniger Nacharbeiten an Gussteilen. Keramische Filter fingen schwebende Einschlüsse auf, die durch Flussmittel allein nicht entfernt werden konnten. Das Vertrauen der Bediener stieg, als sie das neue Protokoll für die Trocknung und Dosierung des Flussmittels befolgten. Das Ergebnis unterstreicht, dass die Filtration in Verbindung mit einem korrekt aufgetragenen Flussmittel eine bessere Qualität ergibt als das Flussmittel allein.
Praktische Checkliste für Gießereibetreiber, die eine gleichbleibende Schmelzleistung wünschen
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Lesen Sie vor dem ersten Gebrauch das SDS des Lieferanten.
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Flussmittel in verschlossenen Behältern an einem trockenen Ort aufbewahren.
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Trocknen Sie das Flussmittel vor der Verwendung im Ofen; dokumentieren Sie die Trocknungszeit und -temperatur der Charge.
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Abschöpfkörbe und Schöpfkellen vorheizen.
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Kombinieren Sie das Fluxen mit einer Inertgasspülung und einer keramischen Filtration, um beste Ergebnisse zu erzielen.
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Überwachung der Abgase und Installation einer lokalen Absaugung in der Nähe des Raffineriebereichs.
Häufig gestellte Fragen
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Was ist ein Flussmittel für Aluminiumguss und warum wird es verwendet?
Flussmittel ist eine formulierte Mischung aus Salzen und Additiven, die in geschmolzenes Aluminium eingebracht wird, um sich mit Oxiden und Verunreinigungen zu verbinden, die dann zur Entfernung agglomerieren. Flussmittel reduzieren den Abfall und verbessern die Ausbeute, wenn sie richtig eingesetzt werden. -
Entfernt das Flussmittel gelösten Wasserstoff, um Porosität zu verhindern?
Flussmittel helfen bei der Sammlung von Oberflächenoxiden und schwebenden Einschlüssen; die Entfernung von gelöstem Wasserstoff erfordert normalerweise eine Inertgasspülung. Verwenden Sie beide Techniken für beste Ergebnisse. -
Wie sollte Flussmittel gelagert und zubereitet werden?
Bewahren Sie das Flussmittel trocken in verschlossenen Behältern auf, lassen Sie es vor der Verwendung im Ofen trocknen und heizen Sie die Arbeitsgeräte vor. Feuchtigkeit im Flussmittel kann zu gefährlichen Spritzern führen. -
Kann ich Kochsalz oder Haushaltschemikalien als Flussmittel verwenden?
Kommerzielle Flussmittelmischungen sind auf ein bestimmtes Schmelzverhalten und Sicherheit ausgelegt. Haushaltssalze verfügen nicht über die erforderliche vollständige Chemie und können Defekte oder Emissionen erhöhen. Verwenden Sie Produkte in Gießereiqualität. -
Gibt es Optionen für raucharme Flussmittel?
Ja. Die Lieferanten bieten jetzt fluorid- und raucharme Formeln an, die die Emissionen und die Belastung des Bedieners verringern. Überprüfen Sie dies anhand des SDB und der Tests der Lieferanten. -
Wie lange sollte ich nach der Zugabe von Flussmittel mit dem Abschöpfen warten?
Lassen Sie dem Flussmittel Zeit, um zu benetzen und die Oxide zu agglomerieren; die typische Wartezeit hängt von der Schmelztemperatur und dem Flussmitteltyp ab. Befolgen Sie die Empfehlungen des Lieferanten und überwachen Sie die Oberfläche. -
Kann das Fluxen die Filtration ersetzen?
Nein. Fluxen und Filtrieren erfüllen unterschiedliche Entfernungsaufgaben. Keramische Filter fangen Einschlüsse während des Gießens ab; das Fluxen behandelt die Schmelzoberfläche und hilft beim Krätze-Management. Für höchste Qualität sollten Sie beides verwenden. -
Ist das Flussmittel sicher für den Einsatz in kleinen Werkstätten oder beim Hobbygießen?
Flussmittel können bei ordnungsgemäßer Trocknung, PSA, Belüftung und Prozesskontrolle sicher verwendet werden. Geben Sie niemals nasses Flussmittel in geschmolzenes Metall; beachten Sie die grundlegenden Sicherheitsregeln für Gießereien. -
Wie wähle ich ein Flussmittel für schrottlastiges Schmelzen?
Wählen Sie Abkrätzmittel mit starker Flotationswirkung und kombinieren Sie diese mit einer robusten Abschöpfung. Ziehen Sie raucharme Optionen in Betracht, wenn Emissionen ein Problem darstellen. Testen Sie kleine Chargen vor der vollständigen Implementierung. -
Was sind Anzeichen dafür, dass Flussmittel bei meinem Guss Probleme verursacht haben?
Achten Sie auf Porosität unter der Oberfläche in der Nähe der Haut, ungewöhnliche Dämpfe oder erhöhte Einschlüsse. Überprüfen Sie die Trockenheit des Flussmittels, die Zusammensetzung und die Dosierungsmethode, wenn diese Erscheinungen auftreten.
Endgültige operative Checkliste als Schnellreferenz für den alltäglichen Gebrauch
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Lesen Sie das SDS des Lieferanten jedes Mal, wenn Sie den Flussmitteltyp wechseln.
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Trocknen Sie das Flussmittel vor jedem Gebrauch.
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Verwenden Sie beim Gießen Filter.
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Kombinieren Sie Fluxen mit Inertgasentgasung, wenn Porosität ein Problem darstellt.
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Verfolgen Sie die Leistung von Schrottmischungen und Flussmitteln; führen Sie einfache Protokolle, die eine Verbindung zwischen Flussmittelchargen und Gießergebnissen herstellen.