Pehea e hōʻemi ai i ka hoʻokumu ʻana o ka hoʻokomo ʻana i ka hoʻolei ʻana
I ka hoʻolei ʻana i ka metala, ʻo ke ʻano o ka hoʻolei ʻana e hoʻoholo nui ʻia e ka maʻemaʻe o ka metala i hoʻoheheʻe ʻia a me ke kūpaʻa o ke kaʻina ninini. ʻO kekahi o nā hemahema maʻamau e hoʻohaʻahaʻa i ke ʻano o nā huahana i hoʻolei ʻia, ʻo ia nā inclusions. Hiki i nā inclusions ke lilo i mau ʻāpana metala ʻole i paʻa i loko o ka metala (e.g., oxides, one, slag, a i ʻole nā ʻāpana refractory) a i ʻole nā pehu kinoea e hana i nā hemahema e like me ka inclusion. ʻO ke alo o nā inclusions e hōʻemi i nā waiwai mechanical, ke kumu o nā leaks, hoʻonui i nā hopena machining, a lilo i kumu hoʻomaka no nā māwae i ka wā e kau ʻia ai nā ʻāpana i nā ukana dynamic. No laila, ʻo ka hoʻomaopopo ʻana i nā kumu o nā inclusions a me ka hoʻokō ʻana i nā hana pale mai ka hoʻoheheʻe ʻana a hiki i ka solidification ke kī i ka hōʻemi ʻana i ko lākou hoʻokumu ʻana.
1. E hoʻomaopopo i nā kumu o ka hoʻokomo ʻia ʻana
ʻO ka hana mua, ʻo ia ke ʻike i kahi i hoʻomaka ai nā mea i hoʻokomo ʻia. Ma keʻano laulā, kū mai nā mea i hoʻokomo ʻia i loko o nā mea i hoʻolei ʻia mai kekahi mau kumu nui:
1. ʻO ka oxidation o ka metala i hoʻoheheʻe ʻia ma muli o ka hoʻopili nui ʻana me ka ea i ka wā e hoʻomehana ai, hoʻouluulu ai, a ninini paha. Hiki i ka oxide i hana ʻia ke ʻoki ʻia i loko o nā ʻāpana liʻiliʻi a lilo i mea hoʻokuʻu.
2. ʻO ka ʻōpala i hoʻokumu ʻia mai ka hopena ma waena o nā mea hao a me ka oxygen, a mai ka flux i hoʻokaʻawale ʻole ʻia.
3. Ua ʻinoʻino ke one hoʻoheheʻe ʻia ma muli o ke kahe ʻana o ka metala haunaele nui, ka ikaika o ke one haʻahaʻa, a i ʻole ka hoʻolālā komo kūpono ʻole.
4. Nā ʻāpana kūpaʻa ʻole mai nā ipu hoʻoheheʻe, nā ʻō, a i ʻole nā laina o ka umu i ʻoki ʻia ma muli o ka ʻaʻahu wela a me ka kemika.
5. Ka haumia ʻana o nā mea maka e like me ka ʻōpala ʻōpala, ka ʻaila, a i ʻole i hui pū ʻia me nā mea ʻaʻole metala.
6. Nā kinoea i hoʻoheheʻe ʻia (hauwai i loko o ka alumini, naikokene/oxygen i ke kila) hiki ke hana i ka porosity a me nā kīnā kūloko—manaʻo pinepine ʻia he "inclusions" ma muli o ko lākou hopena like i ka maikaʻi.
Me ka palapala ʻāina maopopo o ke kumu o ka pilikia, hiki ke hoʻokumu ʻia nā hana pale me ka ʻoi aku ka maikaʻi.
2. Ka hoʻomalu ʻana i nā mea maka a me ka hoʻomaʻemaʻe ʻana o ka uku
Hoʻomaka pinepine nā mea hoʻokomo mai nā mea maka maʻemaʻe ʻole. No laila:
– E hoʻohana i nā ʻōpala kiʻekiʻe me ka liʻiliʻi o ka popo, ka pena, ka ʻaila, a me ka lepo. Hiki i nā mea haumia organik ke hoʻopuka i ke kinoea a hoʻonui i ka hoʻokumu ʻana o ka slag.
– E hoʻomehana mua i kekahi mau ʻāpana e hōʻemi i ka makū—he mea nui loa me ka alumini, no ka mea, hiki i ka wai ke hoʻonui i ka hydrogen.
– E hoʻopaʻa i ka hoʻokaʻawale ʻana o nā metala a me nā mea hoʻohuihui. ʻO ka hui ʻana i nā ʻōpala i kāohi ʻole ʻia hiki ke hoʻoulu i nā hopena makemake ʻole a hoʻonui i ka hana ʻōpala.
– E hoʻokō i ka mālama hale paʻa: pono e maloʻo a ʻaʻohe lepo/one ka wahi e hoʻoheheʻe ai a me ka wahi e mālama ai i nā ukana.
3. Hoʻonui i ke kaʻina hana hoʻoheheʻe: hoʻemi i ka oxidation a me ka slag
I ka wā e hoʻoheheʻe ʻia ai, ua maʻalahi loa ka metala i hoʻoheheʻe ʻia i ka oxidation. ʻO kekahi mau hana koʻikoʻi:
– E kāohi i ka mahana heheʻe e pale aku ai i ke kiʻekiʻe loa. Hoʻolalelale ka hoʻomehana nui ʻana i ka hopena oxidation a hoʻonui i ka dross/slag.
– E hōʻemi i ka manawa paʻa i nā mahana kiʻekiʻe. ʻO ka lōʻihi o ka hōʻike ʻana o ka metala i hoʻoheheʻe ʻia, ʻoi aku ka nui o ka manawa o ka oxidation.
– E hoʻohana i kahi mea hoʻoheheʻe/uhi kūpono i ke ʻano metala (e.g., alumini) e pale i ka ʻili heheʻe mai ka oxygen a kōkua i ka hui ʻana o ka ʻōpala i hiki ke wehe maʻalahi ʻia.
– E hana pololei i ka skimming (wehe ʻana i ka ʻōpala): pono e maʻemaʻe ka skimmer, paʻa ka neʻe ʻana, a ʻaʻole e hoʻoulu i ka metala i ʻole e hui hou ka ʻōpala.
– No kekahi mau mea hoʻohuihui, e noʻonoʻo i ka hoʻoheheʻe ʻana i loko o kahi lewa i kāohi ʻia a i ʻole ka pale kinoea inert, ʻoiai pili kēia i ka unahi a me ke kumukūʻai o ka hana ʻana.
4. Ka hana o ka hoʻokaʻawale ʻana i ke kinoea a me ka hoʻomaʻemaʻe ʻana i ka metala i hoʻoheheʻe ʻia
I kekahi mau metala, pili loa nā mea i hoʻokomo ʻia me nā kinoea i hoʻoheheʻe ʻia. ʻO ka laʻana maʻamau ka alumini me ka hydrogen. ʻO nā ʻano hana maʻamau:
– Hoʻohana ka degassing i ke kinoea inert (argon/nitrogen) ma o kahi rotary degasser a i ʻole ihe e wehe i ka hydrogen a kōkua i ka lana ʻana o nā ʻāpana oxide maikaʻi.
– Ka hoʻohana ʻana i nā papa degasser/flux inā palena ʻia nā pono hana, me ka kaohi paʻa i ʻole e lilo nā koena flux i kumu o nā hoʻokomo hou.
– E hoʻopili i ka kānana metala wai (e.g., nā kānana huʻa keramika ma ka alumini) e hopu i nā oxides a me nā ʻāpana metala ʻole ma mua o ko lākou komo ʻana i loko o ka lua mold. ʻO ka kānana pinepine kekahi o nā ʻano hana kūpono loa no ka hōʻemi ʻana i nā hoʻokomo ʻana, ʻoi aku hoʻi i nā huahana me nā koi kiʻekiʻe.
5. Mālama ʻana i ka ladle, ka ipu hoʻoheheʻe a me ka refractory
ʻO ka hōʻino ʻana i ka uhi a i ʻole ke ipu hoʻoheheʻe e hiki ai ke lawe ʻia nā ʻāpana refractory i ka wā e ninini ana. Kāohi:
– E hana i nā nānā maʻamau no nā māwae, spalling, a i ʻole ka ʻili ʻana i loko o nā refractories.
– E hoʻohana i nā mea pale ahi e kūlike me ke ʻano o ka metala a me ke kahe e hoʻohana ʻia nei; hiki i nā hopena kemika ke hoʻolalelale i ka palaho ʻana.
– E hōʻoia i ka maloʻo a me ka hoʻomehana mua ʻia o nā ʻō a me nā mea hana hoʻopili metala e pale aku i ka pahū ʻana o ka mahu a hōʻemi i ka hoʻoluʻu kūloko e hiki ai ke hoʻonui i ka haunaele i ka wā e ninini ana.
– E pale i ka hoʻowali nui ʻana i ka wā e hāpai ana i ka ladle, no ka mea, hiki i nā neʻe koke ke hoʻowali hou i ka ʻōpala i loko.
6. E hoʻolālā i ka ʻōnaehana puka no ke kahe mālie
Nui nā mea hoʻokomo e komo i loko o ka lua mold ma muli o ke kahe ʻana o ka metala haunaele, kahi e hoʻopau ai i ke one a huki i nā oxides o ka ʻili i loko o ka metala. ʻO ke kumumanaʻo nui o ka hoʻolālā gating e hōʻemi i nā mea hoʻokomo, ʻo ia ka hana ʻana i kahi kahe laminar, paʻa, a kāohi ʻia.
ʻO kekahi mau ʻano hana maʻamau:
– E hoʻohana i nā lua sprue a me nā hoʻolālā sprue e hōʻemi ana i nā hopena o ka "momi ʻana o ka ea" a me ka pīpī ʻana.
– E kuhikuhi i ke kahe i ʻole e hāʻule wale mai kahi kiʻekiʻe loa; hoʻonui ka hāʻule manuahi i ka turbulence a me ka oxidation.
– E hoʻokō i nā mea hoʻolōʻihi holo a me nā pahele slag e hopu i nā ʻāpana slag ma mua o ko lākou hiki ʻana i ka puka komo.
– E hoʻohana i ka nui kūpono (ka nui a me ka nui) e hoʻopiha i ka ʻōmole i ka nui kūpono me ka ʻole o ka ʻino ʻana i ke one.
– I kekahi mau hihia, e hoʻohana i ka puka lalo a i ʻole ka ninini ʻana mai lalo e hōʻemi i ka hoʻokumu ʻia ʻana o ka ʻili oxide a me ka haunaele.
7. Ka mana maikaʻi o ka ʻōpala a me ke kumu
ʻO ka maʻamau, loaʻa nā hoʻokomo one ma muli o ka ʻino ʻana a i ʻole ka ʻōpala ʻana o ka mea i hoʻopaʻa ʻia. No ka hōʻemi ʻana i ka pilikia:
– E hōʻoia i ka lawa a kūlike o ka ikaika o ke one (ikaika ʻōmaʻomaʻo/ikaika hoʻonohonoho).
– E kāohi i ka nui o ka wai o ke one hoʻoheheʻe ʻia. ʻO ke kiʻekiʻe o ka wai e hiki ke hoʻoulu i ka gassing a me nā kīnā o ka ʻili, ʻoiai ʻo ka haʻahaʻa o ka wai e hōʻemi ana i ka pili ʻana.
– E hoʻohana i ka holoi uhi/paʻakikī i nā wahi i maʻalahi i ka ʻino ʻana o ke kahe ʻana o ka metala.
– Hoʻomaikaʻi i ka maikaʻi a me ka ikaika o ke kumu a hōʻoia i ka paʻa o ke kaʻina hana hoʻomaloʻo a me ka mea hoʻopaʻa i ʻole e hāʻule i waho ke kumu.
– Hoʻolālā hoʻokuʻu maikaʻi e hōʻemi i ke kaomi kinoea e hiki ai ke hoʻoulu i ka spalling ma ka ʻili o ka ʻōpala.
8. ʻAno ninini: ka hoʻopaʻi hana ma ka papahele hana
ʻOiai me ka hoʻolālā maikaʻi, hiki i ka ninini maikaʻi ʻole ke hoʻihoʻi mai i nā pilikia hoʻokomo. Hana i manaʻo ʻia:
– E mālama i ke kiʻekiʻe o ka ninini ʻana i haʻahaʻa loa me ka ʻole o ka hoʻopilikia ʻana i ke komo ʻana a me ka palekana.
– E ninini ma ka wikiwiki paʻa, me ke keakea ʻole. Hoʻonui ka ninini ʻana i ke kūpikipikiʻō a me ka oxidation.
– E pale i ka ninini ʻana ma luna o ka ʻōpala: e hōʻoia i ka maʻemaʻe o ka ʻili o ka ladle a hoʻohana i kahi ʻano hana "tilting" i ʻole e kauō i ka ʻōpala.
– E kāohi i ka mahana ninini e like me nā ʻōlelo paipai o ka metala: hoʻonui ka wela loa i nā oxides, hoʻonui ke anu loa i ka pilikia o nā misruns a hiki ke pahele i nā inclusions ma muli o ka paʻa ʻana ma mua o ka manawa.
9. Hoʻomaʻalili a me ka hoʻopaʻahau ʻana: kōkua i nā mea hoʻokomo e lana
I kekahi mau ʻōnaehana, hiki i nā mea hoʻokomo ke lana ma mua o ka paʻa ʻana o ka metala. Nā hana e kōkua ai:
– E hoʻolālā i ka mea hoʻokiʻekiʻe a me ke kahe ʻana e ʻae i ka neʻe ʻana o ka ʻōpala i kahi e hiki ke "mōhai ʻia" (e.g. i ka mea hoʻokiʻekiʻe a i ʻole ke kahe ʻana).
– E hoʻohana i nā kānana a me nā ʻāpana i hoʻonui ʻia ma ke ʻano he mau wahi hōʻiliʻili hoʻokomo.
– E kāohi i ka gradient thermal no ka hoʻopaʻa ʻana i ke kuhikuhi. Hoʻemi ka hoʻopaʻa ʻana i ke kuhikuhi i ka manawa kūpono o ka hoʻopaʻa ʻia ʻana o nā inclusions i loko o ka ʻāpana koʻikoʻi.
10. Nānā, hoʻāʻo a me ka hoʻomaikaʻi mau ʻana
ʻAʻole hana hoʻokahi wale nō ka hōʻemi ʻana i ka hoʻokomo ʻana. Pono ia i ka manaʻo i hoʻokele ʻia e ka ʻikepili:
– Hana i ka nānā ʻana i nā hemahema: ka ʻoki ʻana i ka laʻana, ka macro-etching, a i ʻole ka metallography e ʻike ai i ke ʻano o ka hoʻokomo ʻia (oxide, one, slag, refractory).
– E hoʻopili i ka hoʻāʻo NDT e like me ke radiography (RT) a i ʻole ultrasonic (UT) no nā ʻāpana koʻikoʻi.
– E nānā i nā palena o ke kaʻina hana: ka mahana, ka manawa paʻa, ke ʻano o ka flux, ka pae degassing, a me ke kūlana kānana.
– Hoʻokō i nā kūlana hana a me ke aʻo ʻana o ka mea hoʻohana—ʻoiai ʻo nā ʻokoʻa o nā hana ma ke kahua he kumu nui ia o nā kūlike ʻole o ka maikaʻi.
Ka hopena
Hiki ke hoʻemi ʻia ke kūkulu ʻia ʻana o ka hoʻokomo ʻana i loko o nā mea hoʻoheheʻe ma o kahi ala piha: mai ke koho ʻana i nā mea maka a me ka hoʻomaʻemaʻe, ka hoʻomalu ʻana i ka hoʻoheheʻe ʻana e kāohi i ka oxidation a me ka slag, ka degassing a me ka kānana, ka mālama refractory, ka hoʻolālā gating e hōʻemi ana i ka turbulence, i ka ninini ʻana i ka hoʻopaʻi a me ka hoʻomalu ʻana i ka maikaʻi o ka mold. Ke hoʻokō mau ʻia a nānā ʻia kēia mau ʻanuʻu āpau me ka ʻikepili nānā, e ʻoi aku ka maikaʻi o ka hoʻolei ʻana i loko, nā waiwai mechanical i hoʻomaikaʻi ʻia, a me ka hoʻemi ʻana i nā helu hōʻole a me nā kumukūʻai hana. I nā huaʻōlelo ʻē aʻe, ʻo ka kaohi ʻana i nā hoʻokomo he hoʻopukapuka pololei ia i ka hilinaʻi o nā huahana i hoʻolei ʻia ma ke kahua.
Inā makemake ʻoe, hiki iaʻu ke hoʻololi i kēia ʻatikala i nā ʻano metala kikoʻī (alumini, hao hoʻolei ʻia, kila hoʻolei ʻia) a hoʻohui i nā laʻana o nā hoʻolālā gating/filtration i hoʻohana pinepine ʻia i ka ʻoihana.
