Fundição protocolos para a Produção de Abra a pilha de alumínio Espumas pela técnica de replicação e o Efeito da porosidade

O objetivo geral deste procedimento é produzir uma espuma metálica pelo método de infiltração. Isso é feito carregando primeiro um molde com cloreto de sódio fino na parte inferior, infiltração, cloreto de sódio no meio e uma barra de alumínio na parte superior. Em seguida, coloque a tampa na câmara.

O segundo passo é prender o molde a um sistema de válvulas e colocá-lo em um forno pré-aquecido para derreter o alumínio. Em seguida, a pressão do gás argônio é aplicada ao alumínio fundido, forçando-o a entrar nos espaços livres entre os grãos de cloreto de sódio de infiltração. As etapas finais são remover o molde do forno e recuperar a amostra de espuma.

Em seguida, corte a amostra no tamanho certo e remova o cloreto de sódio em banho-maria. Em última análise, o peso e o volume da amostra indicarão sua densidade e informarão modificações no protocolo para obter espumas de diferentes características. Geralmente, os indivíduos novos neste método terão dificuldades porque pequenas variações no procedimento têm grande efeito no resultado.

Como primeiro passo, ajuste o forno para aumentar 20 graus Celsius por minuto para uma temperatura final de 740 graus Celsius quando atingir sua temperatura final, comece a preparação da pré-forma, a pré-forma será colocada em um molde. O molde neste experimento é cilíndrico de 150 milímetros de altura e tem um diâmetro interno de 51 milímetros. Antes deste experimento, um lingote de alumínio de pureza comercial foi fundido para uso no molde.

O alumínio é formado em uma barra cilíndrica com 50 milímetros de diâmetro. A barra é cortada em quatro partes iguais, suficientes para quatro experimentos. Em seguida, comece a coletar o cloreto de sódio a ser usado para infiltração.

Selecione uma peneira com aberturas do tamanho do menor diâmetro aceitável e outra com aberturas do tamanho do maior diâmetro de poro. Coloque um recipiente para pegar o cloreto de sódio filtrado na bancada. Por cima, coloque a peneira com a menor abertura.

Coloque a peneira com as aberturas maiores acima dela neste ponto, pronta, seja de alta pureza ou cloreto de sódio de supermercado. Coloque aproximadamente 500 gramas de cloreto de sódio em um recipiente e despeje nas peneiras empilhadas. Em seguida, agite as peneiras por um minuto Após a agitação, descarte o conteúdo da peneira superior.

Descarte também o cloreto de sódio do recipiente inferior. O cloreto de sódio na peneira do meio será usado para infiltração após a pesagem. O experimento neste vídeo usa uma infiltração, cloreto de sódio e um cloreto de sódio fino.

Use a técnica da peneira uma vez para coletar 150 gramas de infiltração, cloreto de sódio, e uma segunda vez para coletar 100 gramas de cloreto de sódio fino. Depois de coletar o cloreto de sódio, prossiga trabalhando com o molde de infiltração. Deve estar limpo e livre de quaisquer impurezas do uso anterior.

Use um spray de aerossol de nitreto de boro para criar uma camada fina dentro do cilindro. Depois que o cilindro secar, use uma lixa fina para remover os resíduos de nitreto de boro das extremidades do cilindro com o molde preparado. Trabalhe com a base do molde.

Coloque uma junta de grafite na ranhura da base. Em seguida, coloque a parte inferior do cilindro do molde na ranhura na parte superior da junta com um martelo, bata na parte superior do cilindro para prendê-la na base antes de continuar. Agora pegue os 100 gramas de cloreto de sódio de videira e despeje no cilindro do molde.

Coloque uma barra de alumínio não cortada na parte superior e bata levemente com um martelo para aumentar a densidade de empacotamento e tornar a superfície do cloreto de sódio plana. Remova a barra não cortada e prossiga despejando o cloreto de sódio a ser infiltrado no molde. Segure a parte superior do cilindro no lugar e pegue a base para agitar levemente o conjunto até que o cloreto de sódio forme uma superfície plana na parte superior.

Em seguida, coloque a barra de alumínio preparada em cima da pré-forma de cloreto de sódio. Coloque a tampa do molde com gaxeta em cima do cilindro do molde e prenda-a. Transporte o molde para onde será fixado a um suprimento de gás e bomba de vácuo.

Amarre o molde sob a tubulação para o sistema de válvulas. Em seguida, prenda corretamente o tubo na parte superior da tampa. As válvulas imediatamente acima do isolamento de controle do molde do fluxo de gás argônio do molde e acesso à bomba de vácuo.

Inicialmente, todas as válvulas devem ser fechadas. Para testar a vedação do molde, abra as válvulas do molde e da bomba de vácuo. Bombeie para a pressão mais baixa possível antes de parar e verificar a taxa de perda.

Depois de testar a vedação do molde, retorne o sistema à pressão ambiente usando a válvula de alívio da bomba. Continue fechando a válvula, levando à bomba de vácuo. Com o molde ainda preso ao sistema de válvulas, mova o molde para o forno pré-aquecido.

Deixe-o permanecer lá por uma hora. Após uma hora, inicie o processo de infiltração Ao fechar a válvula no molde, todas as válvulas do sistema devem ser fechadas. Em seguida, abra as válvulas do cilindro de gás Argonne.

Para fornecer a pressão de infiltração, prepare-se para abrir a válvula do molde. Abra rapidamente a válvula do molde e aguarde um minuto. Remova o molde do forno e coloque-o em uma superfície de resfriamento aqui, um bloco de cobre.

Nos próximos cinco minutos, monitore a pressão no regulador Argonne e ajuste o Argonne para manter a pressão de infiltração. Quando o molde estiver frio o suficiente, tome as medidas apropriadas para desconectá-lo do sistema de válvulas. Feito isso, transporte o molde para uma bancada onde a amostra possa ser extraída.

Em uma bancada equipada com um torno, prenda a base do molde na alça do torno e desparafuse as ferragens que prendem a tampa ao topo do cilindro. Para remover a parte superior com a parte superior removida, use um martelo para bater levemente no cilindro do molde perpendicularmente à alça do torno para soltar o cilindro do molde da ranhura da base. Em seguida, solte a alça do torno para remover a base do molde.

Uma vez removida, coloque a base do molde de lado e prepare-se para colocar o cilindro do molde no torno. Prenda o cilindro do molde na alça do torno para que o alumínio restante na parte superior da amostra fique acessível com o martelo. Bata no alumínio restante na parte superior da amostra para empurrá-la para fora do cilindro do molde.

O material recuperado terá uma amostra de espuma, o excedente de amostras de alumínio de uma altura desejada pode ser cortado com uma serra de fita. Após amostras de uma altura desejada para cortar, o cloreto de sódio deve ser removido da pré-forma. Para fazer isso, coloque um copo cheio de água suficiente para cobrir a espuma e uma barra de agitação magnética em uma placa quente.

Comece a mexer e adicione a espuma. Defina a temperatura para 60 graus Celsius e esteja preparado para trocar a água a cada 10 minutos até que não haja mais cloreto de sódio na espuma. O protocolo foi seguido três vezes para grãos de cloreto de sódio de diferentes tamanhos.

Os tamanhos dos poros da espuma variam de um milímetro a cerca de 1,2 milímetros, 1,4 milímetros a 1,7 milímetros e dois milímetros a cerca de 2,4 milímetros. A porosidade média das amostras é de 70%Cada amostra é feita com 99,95%alumínio e mede 51 milímetros de diâmetro e cerca de 25 milímetros de altura Uma vez dominada, esta técnica pode ser feita em duas horas se for executada corretamente.