အလူမီနီယမ်နှင့် ကြေးနီသတ္တုစပ်များ ပြုလုပ်နည်း

အလူမီနီယမ်နှင့် ကြေးနီသတ္တုစပ်များ ပြုလုပ်နည်း

Pendahuluan
အလွိုင်းဆိုသည်မှာ သတ္တုစစ်စစ်ထက် ပိုမိုကောင်းမွန်သော ဂုဏ်သတ္တိများရရှိရန် သတ္တုဒြပ်စင်နှစ်ခု သို့မဟုတ် နှစ်ခုထက်ပိုသော ဒြပ်စင်များ (သို့မဟုတ် အခြားဒြပ်စင်များနှင့် သတ္တုများ) ကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် ပြုလုပ်ထားသော ပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ စက်မှုလုပ်ငန်းတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုသော အလွိုင်းတစ်ခုမှာ အလူမီနီယမ် (Al) နှင့် ကြေးနီ (Cu) တို့၏ အလွိုင်းဖြစ်သည်။ ဤအလွိုင်းသည် ၎င်း၏ဆွဲဆောင်မှုရှိသော ဂုဏ်သတ္တိများပေါင်းစပ်မှုကြောင့် လူသိများသည်- အလူမီနီယမ်သည် အလေးချိန်ပေါ့ပါးပြီး ချေးခံနိုင်ရည်ကောင်းမွန်ပြီး ကြေးနီသည် ခိုင်ခံ့မှု၊ မာကျောမှုနှင့် ပွတ်တိုက်မှုခံနိုင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးသည်။ စက်မှုလုပ်ငန်းလက်တွေ့တွင် Al-Cu အလွိုင်းများကို လေယာဉ်အစိတ်အပိုင်းများ၊ မော်တော်ကားအစိတ်အပိုင်းများ၊ အင်ဂျင်နီယာပစ္စည်းကိရိယာများနှင့် အလေးချိန်နှင့်ခိုင်ခံ့မှုအချိုးမြင့်မားသော တည်ဆောက်ပုံများတွင် အလွန်အသုံးများသည်။

ဤဆောင်းပါးသည် အကောင်းဆုံးစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများရရှိရန် ပစ္စည်းပြင်ဆင်ခြင်း၊ အရည်ပျော်ခြင်း၊ ရောစပ်ခြင်း၊ ပုံသွင်းခြင်းနှင့် အပူပေးခြင်းတို့မှစတင်၍ အလူမီနီယမ်နှင့် ကြေးနီသတ္တုစပ်များပြုလုပ်ခြင်း၏ အထွေထွေလုပ်ငန်းစဉ်ကို ဆွေးနွေးထားသည်။

-

၁။ အလူမီနီယမ်-ကြေးနီသတ္တုစပ်များ၏ အခြေခံမူများ
အလူမီနီယမ်နှင့် ကြေးနီတို့သည် ကျယ်ပြန့်သော ဒြပ်ပေါင်းများဖြင့် သတ္တုစပ်များကို ဖွဲ့စည်းနိုင်သည်။ Al–Cu စနစ်တွင်၊ ကြေးနီကို ပုံမှန်အားဖြင့် သတ်မှတ်ထားသော အတိုင်းအတာအတွင်း (ဥပမာ၊ အင်ဂျင်နီယာသတ္တုစပ်များစွာတွင် ၂–၁၀% Cu ခန့်) ထည့်သွင်းလေ့ရှိပြီး၊ Cu ကို ထိန်းချုပ်ထားသော ထည့်သွင်းမှုသည် အစိုင်အခဲအရည် မာကျောခြင်းနှင့် မိုးရွာသွန်းမှု မာကျောခြင်း ယန္တရားများမှတစ်ဆင့် အစွမ်းသတ္တိကို တိုးမြှင့်နိုင်သောကြောင့် ဖြစ်သည်။

သို့သော် Al-Cu သတ္တုစပ်များသည်လည်း စိန်ခေါ်မှုများကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်- ကြေးနီသည် ကာကွယ်မှုမပြုလုပ်ပါက သို့မဟုတ် ကောင်းမွန်စွာ မစီမံပါက အလူမီနီယမ်၏ ချေးခံနိုင်ရည်ကို လျော့ကျစေနိုင်ပြီး၊ အရည်ပျော်လုပ်ငန်းစဉ်ကို တစ်သားတည်းဖြစ်သော ရောစပ်မှုကို သေချာစေရန်နှင့် porosity နှင့် oxide ပါဝင်မှုများကဲ့သို့သော ချို့ယွင်းချက်များကို အနည်းဆုံးဖြစ်စေရန် ထိန်းချုပ်ရမည်။

-

၂။ လိုအပ်သောပစ္စည်းများနှင့် စက်ပစ္စည်းများ

က။ ပစ္စည်းများ
၁။ သန့်စင်သော အလူမီနီယမ် သို့မဟုတ် အလူမီနီယမ် ချောင်း (ဥပမာ- အလူမီနီယမ် ၉၉% သို့မဟုတ် လိုအပ်သလို အခြေခံ အလူမီနီယမ် အလွိုင်း)။
၂။ ကြေးနီစစ်စစ် (ကြေးနီချောင်း/ကြေးနီမှုန့်/ကြေးချောင်း)။
၃။ အရည်ပျော်နေသောသတ္တုရှိ အောက်ဆိုဒ်များနှင့် အညစ်အကြေးများကို ချည်နှောင်ရန် ဖလပ်စ် (သန့်ရှင်းရေးပစ္စည်း)။
၄။ အရည်ပျော်ခြင်းနှင့် ဓာတ်ငွေ့ထုတ်ယူခြင်းအတွင်း အောက်ဆီဒေးရှင်းကို လျှော့ချရန်အတွက် အာဂွန် သို့မဟုတ် နိုက်ထရိုဂျင်ကဲ့သို့သော အစွမ်းမဲ့ဓာတ်ငွေ့ (ရွေးချယ်နိုင်သည်)။

ခ။ ပစ္စည်းကိရိယာများ
၁။ အရည်ပျော်မီးဖို- လျှပ်စစ်၊ induction သို့မဟုတ် ဓာတ်ငွေ့မီးဖို ဖြစ်နိုင်သည်။
၂။ ဂရပ်ဖိုက် သို့မဟုတ် အပူဒဏ်ခံနိုင်သော ပစ္စည်းဖြင့် ပြုလုပ်ထားသော Crucible (အရည်ပျော်ကွန်တိန်နာ)။
၃။ အပူချိန်ထိန်းချုပ်ရန်အတွက် သာမိုကာပယ်/အပူချိန်တိုင်းတာသည့်ကိရိယာ။
၄။ သမအောင် ရောမွှေရန်အတွက် သတ္တုမွှေစက် သို့မဟုတ် ဂရပ်ဖိုက်တံ။
၅။ မှို- ရည်ရွယ်ချက်ပေါ်မူတည်၍ သဲ၊ အမြဲတမ်းသတ္တု သို့မဟုတ် ရင်းနှီးမြှုပ်နှံမှုမှို။
၆။ ဘေးကင်းရေးပစ္စည်းများ- အပူဒဏ်ခံနိုင်သော လက်အိတ်၊ မျက်နှာကာ၊ ခါးစည်း၊ ဘေးကင်းရေးဖိနပ်။

-

၃။ အရည်ကျိုခြင်းမပြုမီ ပြင်ဆင်မှုအဆင့်

က။ အလွိုင်း၏ ပါဝင်မှုကို ဆုံးဖြတ်ပါ
ပထမခြေလှမ်းမှာ လိုအပ်သော နောက်ဆုံးဂုဏ်သတ္တိများအလိုက် Al–Cu ဖွဲ့စည်းမှုကို ဆုံးဖြတ်ရန်ဖြစ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ သိသာထင်ရှားသော ခွန်အားတိုးတက်မှုကို လိုချင်ပါက Cu ရာခိုင်နှုန်းကို တိုးမြှင့်နိုင်သော်လည်း ချေးခံနိုင်ရည် လျော့နည်းခြင်းနှင့် အချို့သောအခြေအနေများတွင် ကြွပ်ဆတ်မှု မြင့်တက်လာခြင်းကဲ့သို့သော ဘေးထွက်ဆိုးကျိုးများကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားခြင်းဖြင့် ဖြစ်သည်။

ခ။ ကုန်ကြမ်းပစ္စည်းများကို သန့်စင်ခြင်း
အလူမီနီယမ်နှင့် ကြေးနီတို့ကို ဆီ၊ ဖုန်မှုန့်၊ ထူထဲသောအောက်ဆိုဒ်များ သို့မဟုတ် အခြားညစ်ညမ်းပစ္စည်းများမှ သန့်စင်ရပါမည်။ ညစ်ညမ်းမှုကြောင့် အပေါက်များ၊ အက်ကွဲကြောင်းများ သို့မဟုတ် ပါဝင်မှုများကဲ့သို့သော ပုံသွင်းချို့ယွင်းချက်များကို ဖြစ်စေနိုင်သည်။

ဂ။ မှိုကို ပြင်ဆင်ပါ
မှိုကို အပူဒဏ်ကို လျှော့ချရန်နှင့် အရည်ပျော်သတ္တုစီးဆင်းမှုကို လွယ်ကူချောမွေ့စေရန်အတွက် လိုအပ်ပါက ခြောက်သွေ့ပြီး အပူပေးသင့်သည်။ စိုစွတ်သော မှိုသည် အန္တရာယ်ရှိသော ရေငွေ့များ ဖွဲ့စည်းစေပြီး ပုံသွင်းရာတွင် အပေါက်များ ပေါ်လာစေနိုင်သည်။

-

၄။ အရည်ပျော်ခြင်းနှင့် ရောနှောခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်

က. အလူမီနီယမ် အရည်ကျိုခြင်း
ယေဘုယျအားဖြင့် အလူမီနီယမ်ကို ၎င်း၏ အရည်ပျော်မှတ်သည် ကြေးနီ (၁၀၈၅°C ခန့်) ထက် နိမ့်သောကြောင့် ဦးစွာ အရည်ပျော်ရသည်။ လက်တွေ့တွင် အလူမီနီယမ်ကို ၎င်း၏ အရည်ပျော်မှတ်ထက် ကျော်လွန်၍ အပူပေးပြီး သတ်မှတ်ထားသော အလုပ်လုပ်အပူချိန် (ပုံမှန်အားဖြင့် အတိုင်းအတာနှင့် ပုံသွင်းနည်းစနစ်ပေါ် မူတည်၍ ၆၆၀°C အထက် ဆယ်ဂဏန်းမှ ရာဂဏန်းအထိ) သို့ ရောက်ရှိစေရန်အတွက် လုံလောက်သော အရည်နှင့် ရောနှောရလွယ်ကူစေသည်။

ခ။ ကြေးနီထည့်ခြင်း
အလူမီနီယမ် လုံးဝအရည်ပျော်သွားပြီးနောက် ကြေးနီကို ထည့်နိုင်သည်။ ကြေးနီသည် အလွန်နိမ့်သော အပူချိန်တွင် ပျော်ဝင်ရန် ပိုမိုခက်ခဲသောကြောင့်၊ ကြေးနီကို မြန်မြန်ပျော်ဝင်စေပြီး သတ္တုစပ်ကို တစ်သားတည်းဖြစ်အောင် အရည်ပျော်အပူချိန်ကို မြင့်မားစွာ ထိန်းသိမ်းထားလေ့ရှိသည်။ အပူချိန် သိသိသာသာ ကျဆင်းခြင်းကို ရှောင်ရှားရန်နှင့် အောက်ဆီဒေးရှင်းကို အနည်းဆုံးဖြစ်စေရန် ၎င်းကို ဖြည်းဖြည်းချင်း ထည့်သည်။

အချို့သော အလေ့အကျင့်များတွင် ကြေးနီကို အောက်ပါအတိုင်း ထည့်သွင်းနိုင်သည်-
– အရည်ပျော်ရန် သေးငယ်သော အချောင်းလေးများ သို့မဟုတ်
– မာစတာသတ္တုစပ် (Al နှင့် မြင့်မားသော Cu ပါဝင်မှုအကြားရှိ သတ္တုစပ်) သည် ပျော်ဝင်မှုကို အထောက်အကူပြုပြီး တစ်သားတည်းဖြစ်အောင် အရှိန်မြှင့်ပေးသည်။

ဂ။ မွှေခြင်းနှင့် တစ်သားတည်းဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်း
ကြေးနီထည့်သွင်းပြီးနောက်၊ အရည်ပျော်နေသောသတ္တုကို ဂရပ်ဖိုက်တုတ် သို့မဟုတ် အထူးမွှေစက်ကို အသုံးပြု၍ မွှေသည်။ ၎င်းသည် ကြေးနီ ညီညာစွာ ဖြန့်ဖြူးမှုကို သေချာစေပြီး သတ္တုစပ်အေးသွားသည်နှင့်အမျှ ဖြစ်ပေါ်နိုင်သည့် ခွဲထွက်မှု (ဖွဲ့စည်းမှုခွဲထုတ်ခြင်း) ကို ကာကွယ်ပေးသည်။

ဃ။ ဖလပ်ဇင်းနှင့် ဓာတ်ငွေ့ထုတ်ယူခြင်း
အလူမီနီယမ် အရည်ကျိုခြင်းတွင် အောက်ဆီဒေးရှင်းဖြစ်ခြင်းသည် အဖြစ်များသောပြဿနာတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဖလပ်စ်ကို အောက်ဆီဒေးရှင်းနှင့် မသန့်စင်မှုများကို အညစ်အကြေး (slag) အဖြစ် ခွဲထုတ်နိုင်ရန် အသုံးပြုသည်။ ထို့အပြင်၊ အရည်ပျော်အလူမီနီယမ်သည် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ကို အလွယ်တကူ စုပ်ယူပြီး ၎င်းသည် အစိုင်အခဲဖြစ်သောအခါ porosity ကို ဖြစ်စေနိုင်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ degassing လုပ်ငန်းစဉ် (ပျော်ဝင်နေသောဓာတ်ငွေ့များကို ဖယ်ရှားခြင်း) ကို အရည်ပျော်သတ္တုမှတစ်ဆင့် ပွက်ပွက်ဆူနေသော အာဂွန်ကဲ့သို့သော inert ဓာတ်ငွေ့ကို အသုံးပြု၍ တစ်ခါတစ်ရံ လုပ်ဆောင်သည်။

-

၅။ မှိုထဲသို့ လောင်းထည့်ခြင်း (ပုံသွင်းခြင်း)

(က) skimming (ချော်ရည်များ ဖယ်ရှားခြင်း)
လောင်းထည့်ခြင်းမပြုမီ၊ အရည်ပျော်နေသောသတ္တု၏မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ အညစ်အကြေး/ချော်ရည်များကို သန့်စင် (skimmed) ပေး၍ ပုံသွင်းခြင်းတွင် ပါဝင်မှုများကို လျှော့ချပါသည်။

ခ။ ထိန်းချုပ်ထားသော သွန်းလောင်းခြင်း
အရည်ပျော်နေသော သတ္တုကို မှိုထဲသို့ တည်ငြိမ်သောနှုန်းဖြင့် လောင်းထည့်သည်။ အလွန်မြန်မြန်လောင်းထည့်ခြင်းသည် လေဖိအားများခြင်း၊ လေပိတ်ခြင်းနှင့် အပေါက်များ တိုးခြင်းတို့ ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည်။ အလွန်နှေးနှေးလောင်းထည့်ခြင်းသည် အေးခဲသွားစေနိုင်သည် (မှိုအခေါင်းပေါက် လုံးဝမပြည့်မီ သတ္တုသည် မာကျောသွားသည်)။

ဂ။ အအေးခံခြင်းနှင့် ရေခဲခြင်း
လောင်းထည့်ပြီးနောက် သတ္တုကို အစိုင်အခဲဖြစ်အောင် ခွင့်ပြုထားသည်။ အအေးခံနှုန်းသည် အမှုန်အရွယ်အစားနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများကို သက်ရောက်မှုရှိသည်။ လျင်မြန်စွာ အအေးခံခြင်းသည် ပိုမိုပါးလွှာသော အမှုန်များကို ထုတ်လုပ်လေ့ရှိပြီး ၎င်းသည် မကြာခဏ ခွန်အားတိုးလာခြင်းနှင့် ဆက်စပ်နေသော်လည်း ကျန်ရှိနေသော ဖိစီးမှုများနှင့် အက်ကွဲခြင်းကို ကာကွယ်ရန် ထိန်းချုပ်ရမည်ဖြစ်သည်။

-

၆။ ပုံသွင်းပြီးနောက် လုပ်ငန်းစဉ်

က။ မှိုဖယ်ရှားခြင်းနှင့် သန့်ရှင်းရေးလုပ်ခြင်း
ပုံသွင်းခြင်းကို မှိုမှ ဖယ်ရှားပြီး ကျန်ရှိနေသော သဲ သို့မဟုတ် ပုံသွင်းပစ္စည်းများကို သန့်စင်သည်။ ဂိတ်နှင့် အပေါ်ဘက်အကာကို ဖြတ်ထုတ်သည်။

ခ။ အပူပေးကုသမှု (အပူပေးကုသမှု)
Al–Cu သတ္တုစပ်များစွာသည် အဓိကအားဖြင့် မိုးရွာသွန်းမှု မာကျောစေခြင်းဖြင့် ခိုင်ခံ့မှုတိုးမြှင့်ရန်အတွက် အပူပေးကုသမှုကို အသုံးပြုကြသည်။ အဖြစ်များသော အဆင့်များတွင် အောက်ပါတို့ပါဝင်သည်-
၁။ ပျော်ရည်အပူပေးကုသမှု- Cu သည် အလူမီနီယမ်မက်ထရစ်တွင် ပျော်ဝင်စေရန် အလွိုင်းကို အပူပေးခြင်းဖြစ်သည်။
၂။ အအေးခံခြင်း- အလွန်ပြည့်ဝသော အစိုင်အခဲအရည်ကို “လော့ခ်ချ” ရန် အလျင်အမြန်အအေးခံခြင်း။
၃။ အိုမင်းရင့်ရော်ခြင်း- အပူချိန်တစ်ခုတွင် အပူပေးခြင်း (သို့မဟုတ် အခန်းအပူချိန်တွင် သဘာဝအတိုင်း အိုမင်းရင့်ရော်စေရန် ထားခဲ့ခြင်း) သို့မှသာ ပစ္စည်းကို ခိုင်မာစေသည့် အမှုန်အမွှားများ ဖြစ်ပေါ်လာသည်။

အပူချိန်နှင့် အချိန်ကန့်သတ်ချက်များသည် သတ္တုစပ်ဖွဲ့စည်းမှုနှင့် ပစ်မှတ်ဂုဏ်သတ္တိများ (အစွမ်းသတ္တိ၊ ပျော့ပြောင်းမှု၊ ကြံ့ခိုင်မှု) ပေါ်တွင် များစွာမူတည်ပါသည်။

ဂ။ အပြီးသတ်လုပ်ငန်းစဉ်
လိုအပ်ချက်များပေါ် မူတည်၍ အလွိုင်းသည် အောက်ပါတို့ကို ခံနိုင်ရည်ရှိသည်-
– စက်ယန္တရား
– ඔප දැමීම
– ချေးခံနိုင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် အလွှာလိုက်ခြင်း/အန်နိုဒိုက်လုပ်ခြင်း (Cu ပါဝင်မှုပေါ် မူတည်၍ Al-Cu သတ္တုစပ်များသည် အခြား Al သတ္တုစပ်များကဲ့သို့ အန်နိုဒိုက်လုပ်ရန် အမြဲတမ်း အကောင်းဆုံးမဟုတ်သော်လည်း)။

-

၇။ အဖြစ်များသောပြဿနာများနှင့် ၎င်းတို့ကို မည်သို့ကျော်လွှားရမည်နည်း
၁။ ဟိုက်ဒရိုဂျင်ကြောင့်ဖြစ်သော ရေစိမ့်ဝင်မှု- ဓာတ်ငွေ့ထုတ်လွှတ်ခြင်းနှင့် အရည်ပျော်နေသောသတ္တုကို သန့်ရှင်းစွာထားရှိခြင်းဖြင့် ကျော်လွှားနိုင်သည်။
၂။ အောက်ဆိုဒ်ပါဝင်မှုများ- စီးဆင်းမှု၊ skimming နှင့် non-turbulent pouring ဖြင့် လျှော့ချထားသည်။
၃။ ပါဝင်ပစ္စည်း ခွဲခြားခြင်း- လုံလောက်သော မွှေနှောက်ခြင်းနှင့် အအေးခံခြင်း ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် ကာကွယ်နိုင်သည်။
၄။ အပူပေးကွဲအက်ခြင်း- ကောင်းမွန်သော မှိုဒီဇိုင်း၊ သင့်လျော်သော ပါဝင်မှုနှင့် အအေးခံနှုန်း ထိန်းချုပ်မှုတို့ဖြင့် ထိန်းချုပ်ထားသည်။

-

နိဂုံး
အလူမီနီယမ်နှင့် ကြေးနီသတ္တုစပ်များ ထုတ်လုပ်ခြင်းတွင် အခြေခံအားဖြင့် ပစ္စည်းပြင်ဆင်ခြင်း၊ အလူမီနီယမ်အရည်ပျော်ခြင်း၊ ကြေးနီထည့်သွင်းခြင်း၊ တစ်သားတည်းဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်း၊ ဓာတ်ငွေ့ထုတ်လွှတ်ခြင်း၊ ပုံသွင်းခြင်းနှင့် အပူပေးခြင်းတို့ ပါဝင်ပါသည်။ အောင်မြင်သော လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခု၏ အဓိကသော့ချက်မှာ အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှု၊ အရည်ပျော်သတ္တုသန့်ရှင်းမှု၊ သင့်လျော်သော လောင်းသွင်းနည်းစနစ်များနှင့် သင့်လျော်သော အပူပေးကုသမှု ရွေးချယ်ခြင်းတို့ ဖြစ်သည်။ မှန်ကန်သော လုပ်ထုံးလုပ်နည်းများဖြင့် Al-Cu သတ္တုစပ်များသည် အင်ဂျင်နီယာနှင့် စက်မှုလုပ်ငန်းဆိုင်ရာ အသုံးချမှုအမျိုးမျိုးအတွက် ခိုင်ခံ့ပြီး ပေါ့ပါးကာ တန်ဖိုးမြင့်ပစ္စည်းများကို ထုတ်လုပ်နိုင်ပါသည်။

သင်အလိုရှိပါက ဤဆောင်းပါးကို ပိုမိုနည်းပညာပိုင်းဆိုင်ရာဗားရှင်း (သတ်မှတ်ထားသော သတ္တုစပ်ဖွဲ့စည်းမှုများနှင့် ၎င်းတို့၏ အပူကုသမှု ကန့်သတ်ချက်များပါရှိသော) သို့မဟုတ် ကျောင်းအစီရင်ခံစာအတွက် ရိုးရှင်းသောဗားရှင်းအဖြစ် ကျွန်ုပ် ပြင်ဆင်ပေးနိုင်ပါသည်။