Menghindari gas pada Al paduan

Paduan Al aman terhadap oksigen, mengingat O2 akan segera bereaksi dengan Al dan membentuk Al2O3. Bahaya terbesar adalah
kontaminasi gas Hidrogen (H2), sebab reaksi Al dengan H2O (kelembaban udara) akan menyisakan H2.

Tingginya kontaminasi H2 didalam Aluminium
disebabkan oleh tingkat reaksi yang kuat dan atau ketersediaan H2 yang banyak, sebagai berikut:

  • Temperatur cairan terlalu tinggi, sehingga afinitas Al terhadap O2 yang terdapat didalam kelembaban udara menjadi sangat tinggi.
  • Kelembaban udara, peralatan maupun bahan baku terlalu tinggi, sehingga ketersediaan H2 menjadi besar.
  • Peleburan tanpa perlindungan akibat selalu rusaknya lapisan Al2O3 dipermukaan, sehingga kontaminasi kelembaban udara selalu terjadi.

Solusi dari kontaminasi tersebut dapat dilakukan dengan menerapkan beberapa metode, sebagai berikut:

METODE

KELEBIHAN/

KEKURANGAN

CARA PELAKSANAAN

1. Menurunkan temperatur peleburan, holding cairan sedikit diatas garis liquidus selama sedikitnya 60 menit. Waktu panjang, hasil sangat tergantung dari kondisi bahan baku maupun proses peleburan. Semakin buruk, semakin lama. Pengaturan temperatur dapat dilakukan dengan cara pengendalian pengapian atau dengan menarik keluar krusibel. Perlu diperhatikan, bahwa pemanasan kembali cairan (bila temperatur turun terlalu banyak) juga akan berakibat kontaminasi kembali gas-gas tersrebut.
2. Pengaturan pemanasan saat peleburan hanya sampai antara liquidus dan solidus. Selanjutnya pemanasan hingga temperatur tuang dan langsung taping Waktu lebih pendek dari cara 1. Perlu diperhatikan, bahwa bila temperatur terlalu rendah sehingga cairan kembali beku, pada saat pencairan kembali dapat meretakkan krusibel.Untuk kondisi dimana tidak terdapat bahan degassing secara fisik (gas Chlor, trigas, argon maupun nitrogen), maka cara peleburan ini sangat dianjurkan.
3. Pengubahan tekanan parsial H2 dengan hembusan gas pereaksi seperti gas Chlor, Trigas (15% Cl2 + 10% CO + 75% N2) atau gas mulia sepert Argon dan Nitrogen. Mengabaikan metode vacuum, maka sebenarnya degassing dengan gas Chlor masih merupakan cara tercepat, termurah serta terefektif. Kekurangannya hanya pada faktor tingkat racun yang cukup tinggi sehingga dituntut penggunaan perangkat pencucian gas buang.Penggunaan Trigas mengurangi efek racun ini hingga tinggal 15%.

Sedangkan gas mulia, karena berfungsi hanya sebagai pendorong, membutuhkan waktu lama dan cukup mahal.

Hasil dari proses ini tergantung dari serberapa banyak oksida maupun inklusi non-metalik yang terkandung didalam cairan. Untuk hasil yang baik, maka sebelum pengegasan, oksida serta inklusi tersebut harus disingkirkan terlebih dahulu. Kandungannya yang tinggi didalam cairan akan menyulitkan proses degasing sebab H2 melekat kuat dipermukaan pengotor-pengotor tadi.
4. Degassing dengan bahan aditiv pada prinsipnya sama dengan memasukkan gas Chlor. Dalam hal ini Cl dimasukkan dalam bentuk tablet senyawa Hexachloratan (C2Cl6) ataupun Hexachlorbenzol (C6Cl6) serta senyawa-senyawa berkandungan Cl lainnya seperti AlCl3 dan NaCl (garam dapur).Cara lain yang lebih aman adalah dengan memasukkan Titanium sisi proses pemesinan yang telah dibersihkan dairi oli maupun kotoran lainnya. Cukup efisien diterapkan pada tanur bekapasitas kecil (sampai dengan 100 kg Al). Namun untuk tanur besar cara ini lebih mahal dari pada cara 3 mengingat jumlah tablet yang banyak serta pencelupan yang harus berulang-ulang. Penggunaan NaCl sangat baik untuk paduan AlSi diatas eutektik. Dari Na dapat diharapkan terjadinya efek modifikasi. Tablet senyawa Chlor dicelupkan hingga kedasar tanur dengan alat celup berbentuk lonceng dan didiamkan hingga reaksi berakhir. Perhatikan faktor keselamatan dan kesehatan kerja, mengingat gas buang yang terbentuk adalah gas HCl. Jumlah pemberian tablet sangat tergantung dari kondisi bahan baku dan peleburan.
5. Vacuum degassing Cara yang paling aman dan efektif namun memerlukan infestasi peralatan yang besar dengan tuntutan teknologi tinggi serta kecermatan pengukuran.

One thought on “Menghindari gas pada Al paduan

Leave a comment