لنس و روتور گرافیتی

اگر شما هم در صنایع ریخته‌گری، خودروسازی، هوافضا یا هر زمینه‌ای که با آلومینیوم  سرو کار دارد فعالیت میکنید ، حتماً با این قطعات آشنا هستید. این قطعات قلب تپنده دستگاه‌های گاززدایی هستند و کیفیت آن‌ها مستقیماً روی کیفیت محصول نهایی تأثیر می‌گذارد.

در این مقاله قصد داریم با جزئیات کامل درباره ویژگی‌ها، کاربردها، مزایا و نکات مهم مربوط به لنس و روتور گرافیتی با شما صحبت کنیم. پس با ما همراه باشید.

لنس و روتور گرافیتی هرکدام به چه معناست و چه وظیفه ای دارند؟

لنس گرافیتی قطعه‌ای حیاتی در دستگاه گاززدایی است که چندین وظیفه مهم بر عهده دارد.لنس شفتی است که یک سر آن نسبت به دستگاه  مورد استفاده دارای رزوه یا شیار هایی برای قید و بست دارد و از طرف دیگر  روتور روی آن نصب می‌شود . برای ساخت لنس میباید از گرافیتی با تراکم  و سختی سطح بالا استفاده شود که مقاومت حرارتی و  مکانیکی بالایی داشته باشد . این قطعه باید دقت بالایی در ساخت داشته باشد تا روتور بدون ارتعاش و با تعادل کامل روی آن بچرخد . در قسمت میانی لنس مجرایی تعبیه شده است که از آن گاز بی‌اثر (نیتروژن یا آرگون) به داخل مذاب تزریق می‌شود. این مجرای باید به گونه‌ای ایجاد شده باشد که گاز به صورت یکنواخت و با فشار مناسب وارد مذاب شود.

روتور گرافیتی یکی  دیگر از اصلی‌ترین قطعات دستگاه گاززدایی است ، بدنه ای استوانه‌ای شکل دارد و دارای پره‌های شعاعی که روی بدنه تعبیه شده‌اند و در محور مرکزی حفره ای برای اتصال به لنس گرافیتی دارد.روتور از محور میانی با رزوه به لنس بسته میشود. وقتی روتور شروع به چرخش می‌کند، پره‌ها مذاب را به سمت بیرون پرتاب کرده و جریان گردابی ایجاد می‌کند. این جریان باعث اختلاط شدید مذاب شده و حباب‌های گاز در سراسر آن پخش می شود و فرصت بیشتری برای جذب هیدروژن توسط حباب‌ها فراهم میگردد .روتورهای گرافیتی باید بتوانند تا ۸۵۰ دور در دقیقه بدون ارتعاش داخل مذاب بچرخند. این سرعت بالا برای ایجاد حباب‌های ریز و یکنواخت ضروریست.

ساخت لنس و روتور گرافیتی مطابق ابعاد و اندازه شما در گروه صنعتی دژآرگرافیت .

یکی از مهم‌ترین سوالات این است که چرا از گرافیت برای ساخت لنس و روتور استفاده می‌شود؟

ویژگی‌های منحصربه‌ فرد گرافیت:

مقاومت حرارتی بالا: تنها گرافیت این توانایی را دارد که در دمای حدود ۷۰۰ درجه سانتی‌گراد و حتی بالاتر، بدون تغییر شکل، بدون حل شدن در مذاب و بدون از دست دادن خواص مکانیکی ،به فعالیت خود ادامه دهد .

مقاومت در برابر شوک حرارتی: گرافیت به دلیل ساختار کریستالی خود، و ضریب انبساطی در حد صفر مقاومت بالایی در برابر تغییرات دمایی ناگهانی دارد. این ویژگی باعث شده این متریال به آنتی شوک ترین دیرگداز در صنایع تبدیل شود  .

خاصیت روانکاری: گرافیت دارای خاصیت خود روانکاری ذاتی است که باعث می‌شود در تماس با مذاب آلومینیوم، اصطکاک کمی داشته باشد و فرسایش کمتری را تجربه کند.

عدم واکنش با آلومینیوم: گرافیت با مذاب آلومینیوم واکنش نمی‌دهد و آلودگی ایجاد نمی‌کند. این ویژگی بسیار مهم است زیرا کیفیت مذاب تحت تأثیر قرار نمی‌گیرد.

هیدروژن در آلومینیوم(هیدروژن ؛ دشمن خاموش)

هیدروژن تنها گازی است که در مذاب آلومینیوم حل می‌شود و مذاب آلومینیوم نیز استعداد بالایی در جذب هیدروژن را دارد.اگر این هیدروژن در حین سرد شدن و انجماد آلومینیوم آزاد نشود، باعث ایجاد حفره های ریز و تخلخل در قطعه می‌شود. این پدیده کاهش کیفیت و استحکام قطعه آلومینیومی را به دنبال دارد.

برای جلوگیری از این مشکل، صنعتگران از روش‌هایی مانند گاززدایی و فیلتراسیون مذاب استفاده می‌کنند تا هیدروژن موجود از آلومینیوم خارج شود. به این ترتیب، می‌توان به قطعات با کیفیت و استحکام بالاتر دست یافت.

گاززدایی آلومینیوم ؛ راز تولید قطعات باکیفیت

گاززدایی از آلومینیوم  ، عملیاتی است که به منظور حذف هیدروژن از مذاب انجام می شود با این کار میتوان قطعاتی با کیفیت بالا تولید کرد . این کار هم با افزودن قرصهای کلردار به مذاب (Flossing)و هم به روش دورانی با تزریق گاز درون مذاب انجام می‌پذیرد.

 گاز زدایی به روش(Flossing)

فلوکسز ساده‌ترین و ارزان‌ترین روش گاززدایی است و برای قطعاتی با حساسیت کم مناسب است.قرص‌های حاوی کلر و فلوئر داخل مذاب غوطه‌ور می‌شوند کلر با آلومینیوم واکنش داده و گاز آلومینیوم کلرید تولید می‌کند ، هیدروژن موجود در مذاب به لایه بیرونی حباب‌ها چسبیده و به سطح مذاب می‌آیند،حباب‌ها توسط سیستم اگزوز حذف می‌شوند. این روند تا متوقف شدن حباب‌ها ادامه می‌یابد. اما از معایب این روش میتوان به باقی‌ماندن کلر و فلوئرکه تأثیر مخربی روی مذاب دارد ، آلودگی زیست محیطی و خطرات ایمنی اشاره کرد.

گاززدایی به روش روتاری چرخشی

(Rotary Degassing)

در این روش یک گاز بی اثر مانند آرگون یا نیتروژن،از مجرای لنس و روتور گرافیتی به داخل مذاب تزریق میشود. چرخش روتور  با دور بالا حباب ها را میکرونیزه میکند و تمام مذاب را به اختلاط در می آورد در این بین هر حباب مقداری از هیدروژن حل شده در آلومینیوم را درگیر کرده و با خود به سطح می آورد و باعث خروج هیدروژن از مذاب میشود . در مقایسه با فلوکسز که روش دیگری برای گاز زدایی از آلومینیوم است ، گاززدایی چرخشی منجر به حذف کامل هیدروژن می‌شود . علاوه بر این گاززدایی با لنس و روتور گرافیتی از ورود نمک های مضر کلر و فلوئور به مذاب جلوگیری می کند . این روش از گاززدایی باعث میشود همزمان تمام ناخالصی ها ،اکسید های موجود داخل مذاب بالا آمده و در مرحله سرباره گیری از مذاب جدا شوند.نهایتاً مذابی پالایش شده و بدون ناخالصی به دست می‌آید.این روش پیشرفته‌ترین و مؤثرترین روش گاززدایی است و نتایج بسیار بهتری ارائه می‌دهد.

این قطعه با نام لنس و روتور گرافیتی شناخته می شود و همانطور که از نامش مشخص است از گرافیت ساخته میشود .

لنس و روتور گرافیتی از گرافیت متراکم ساخته می شود و طول عمر آنها کاملاً وابسته کیفیت متریال مورد استفاده  است. مرغوب ترین روتور های گاز زدایی را با لایه ای از جنس سیلیکون ناتراید و سیلیکون کارباید پوشش می دهند  این لایه در برابر اکسیداسیون و خوردگی بسیار مقاوم بوده و  طول عمر بسیار بالایی دارند.ولی متاسفانه در کشور ما امکان تولید و لایه نشانی وجود ندارد و از طرفی قیمت تمام شده لنسو روتور هایی با این مشخصات بسیار بالا بوده به قدری که از توجیه اقتصادی برخوردار نمیباشد .

پس از آن روتورهای گاز زدایی گرافیتی قرار می‌گیرند که طول عمر نسبتا کوتاهی دارند این نوع لنس و روتور ها را معمولا تمام واحد های تولیدی کوچک که به هر نوع گرافیتی دسترسی داشته باشند ساخته و روانه بازار میکنند  .

ولی بهترین و مقرون بصرفه ترین لنس و روتوری که مورد اقبال صنعت گران ایران قرار گرفته ، لنس و روتور هایی هستند که بیس گرافیتی دارند ولی در شرایط خاص ، ضریب مقاومت مکانیک و حرارتی آنها بشدت تقویت شده بقدری که از لحاظ کارایی با محصولات اروپایی یکسان ولی از لحاظ قیمت بسیار مقرون بهصرفه تر میباشد . گروه صنعتی دژآرگرافیت به عنوان نخستین تولیدکننده لنس و روتورهای مقاوم‌سازی شده گرافیتی در ایران، با سال‌ها تجربه و تخصص، آماده همکاری با صنایع مختلف است. لطفا جهت دریافت اطلاعات بیشتر و مشاوره رایگان با ما در ارتباط باشید .

سخن پایانی

لنس و روتور گرافیتی قلب تپنده دستگاه‌های گاززدایی هستند و کیفیت آن‌ها مستقیماً روی کیفیت محصول نهایی تأثیر می‌گذارد. انتخاب قطعات باکیفیت و نگهداری صحیح از آن‌ها، کلید موفقیت در تولید قطعات آلومینیومی باکیفیت است.

برای افزایش عمر لنس و روتور گرافیتی، رعایت نکات نگهداری بسیار مهم است.

۱. مراحل پیشگرمی و خشک کردن قبل از استفاده: قبل از غوطه‌ور کردن قطعات در مذاب، باید آن‌ها را کاملاً گرم و خشک کنید.

۲. گرم کردن تدریجی: قطعات را به آرامی و تدریجی در معرض حرارت قرار دهید تا از شوک حرارتی جلوگیری شود.

۳. تمیزکاری بعد از استفاده: پس از اتمام کار، قطعات را از مذاب ، سرباره و ناخالصی‌ها تمیز کنید.

۴. نگهداری در محیط مناسب: قطعات را در محیط خشک و بدون رطوبت نگهداری کنید.

۵. بازرسی منظم: به طور منظم قطعات را از نظر ترک، فرسایش و آسیب بازرسی کنید.

با توجه به شرایط فعلی و تحریم‌های حاکم بر ایران، دسترسی به تجهیزات و قطعات خارجی با چالش‌های متعددی همراه است. از این رو، نظارت دقیق بر قطعات گرافیتی و تعمیر و نگهداری به‌موقع از اهمیت بالایی برخوردار است.