بوته ذوب فلزات مخصوص کوره القایی

وقتی صحبت از ذوب القایی فلزات می شود، بوته های سرامیکی نقش مهمی در نگهداری و گرم کردن فلز مذاب دارند. این بوته ها به گونه ای طراحی شده اند که در برابر دماهای بالا مقاومت کنند و عایق حرارتی عالی را ارائه دهند. در این مطلب انواع مختلف بوته های سرامیکی مورد استفاده برای ذوب القایی، خواص، کاربردها و موارد ضروری آنها را بررسی شده اند:

1. بوته های آلومینایی:
خواص:

بوته های آلومینا، که به عنوان بوته های آلومینا با خلوص بالا نیز شناخته می شوند، از اکسید آلومینیوم (Al2O3) ساخته شده اند و دارای هدایت حرارتی بالا، مقاومت در برابر شوک حرارتی ضعیف و پایداری شیمیایی خوب هستند.
کاربردها:

بوته های آلومینا معمولاً برای ذوب فلزات غیرآهنی مانند طلا، نقره، مس و آلومینیوم استفاده می شود. آنها همچنین برای ذوب سرامیک های مختلف و سایر مواد با دمای بالا مناسب هستند.
ملزومات:

بوته های آلومینا برای کاهش شوک حرارتی و تضمین گرمایش یکنواخت نیاز به پیش گرمایش مناسب دارند. مهم است که آنها با احتیاط گرم و سرد شوند تا از شکستگی جلوگیری شود.

2. بوته های سیلیکون کارباید:
خواص:

بوته های سیلیکون کارباید (SiC) مقاومت در برابر شوک حرارتی خوب، استحکام مکانیکی بالا و پایداری شیمیایی خوب دارند. آنها می توانند دمای شدید را تحمل کنند و بسیار بادوام هستند.
کاربردها:

بوته های سیلیکون کاربید معمولاً برای ذوب فلزات آهنی مانند آهن، فولاد و فولاد زنگ نزن استفاده می شود. آنها همچنین برای ذوب فلزات غیر آهنی، آلیاژها و برخی فلزات نسوز مناسب هستند.
ملزومات:

بوته های سیلیکون کاربید باید قبل از استفاده حرارت داده شوند تا یک لایه اکسید محافظ ایجاد شود. حمل و نگهداری مناسب برای جلوگیری از آسیب فیزیکی یا آلودگی ضروری است.

3. بوته های گرافیتی:
خواص:

بوته های گرافیتی از گرافیت با خلوص بالا ساخته شده اند که رسانایی حرارتی عالی، نقطه ذوب بالا و مقاومت خوبی در برابر شوک حرارتی دارد. آنها سبک وزن هستند و پایداری شیمیایی خوبی دارند.
کاربردها:

بوته های گرافیت به طور گسترده ای برای ذوب فلزات غیر آهنی از جمله طلا، نقره، مس و آلومینیوم استفاده می شود. آنها همچنین برای ذوب فلزات گرانبها مانند پلاتین و پالادیوم مناسب هستند.
ملزومات:

بوته های گرافیتی باید به خوبی پخت و از قبل گرم شوند تا رطوبت و مواد فرار آنها از بین برود. آنها برای جلوگیری از شکستن نیاز به رسیدگی دقیق دارند و باید در محیط خشک نگهداری شوند.

4. بوته های زیرکونیا:
خواص:

بوته های زیرکونیا، ساخته شده از اکسید زیرکونیوم (ZrO2)، مقاومت در برابر دمای بالا، مقاومت در برابر شوک حرارتی عالی، و پایداری شیمیایی خوب را ارائه می دهند. رسانایی حرارتی پایینی دارند و در دمای بالا رسانای الکتریکی هستند.
کاربردها:

بوته های زیرکونیا معمولاً برای ذوب فلزات دما بالا مانند تیتانیوم، سوپرآلیاژ  استفاده می شوند. آنها همچنین برای ذوب سرامیک، شیشه و برخی مواد با دمای بالا مناسب هستند.
ملزومات:

بوته های زیرکونیا باید با دقت کار شوند تا از شکستگی جلوگیری شود، زیرا ممکن است شکننده باشند. برای جلوگیری از تنش حرارتی و ترک خوردگی، پیش گرمایش مناسب و سرعت خنک کننده کنترل شده ضروری است.

5.بوته های فیوزد سیلیکایی

بوته سیلیس ذوبی یا فیوزد سیلیکا نوعی بوته سرامیکی است که به طور گسترده در کاربردهای مختلف در دمای بالا از جمله ذوب القایی فلزات استفاده می شود.
 خواص:

بوته سیلیس ذوبی از سیلیس با خلوص بالا (SiO2) که ذوب شده و جامد شده است ساخته می شود. آنها مقاومت شوک حرارتی عالی، خلوص بالا، انبساط حرارتی کم و پایداری شیمیایی خوب را نشان می دهند. سیلیس ذوب شده دارای نقطه ذوب بالایی است که به آن اجازه می دهد در برابر دماهای شدید تا 1600 درجه سانتی گراد مقاومت کند.
کاربردها:

بوته سیلیس ذوبی معمولاً برای ذوب و ریخته گری فلزات گرانبها مانند طلا، نقره، همچنین مس، برنج آلومینیوم و.... استفاده می شود. آنها همچنین برای ذوب شیشه، سرامیک و مواد با دمای بالا که به یک بوته بی اثر شیمیایی و از نظر حرارتی پایدار نیاز دارند، مناسب هستند.
ملزومات:

بوته های سیلیس ذوبی در صورت استفاده در دمای کمتر از 1150 درجه با توجه به ضریب انبساط پایین خود می تواند سیکل های گرمایش و سرمایش سریع را به خوبی تحمل کند. درصورت افزایش دما تا 1450 درجه سانتی گراد می تواند چند سیکل محدود را قبل از شکستن تحمل کند.  درصورت استفاده برای دمای 1600 درجه سانتی گراد می تواند یک سیکل گرمایش و سرمایش را تحمل نماید. 

مزایای بوته سیلیس ذوبی:
1. مقاومت در برابر شوک حرارتی بالا: بوته‌های سیلیس ذوبی می‌توانند تغییرات دمایی سریع را بدون ترک خوردن یا شکستن تحمل کنند و برای کاربردهایی که شامل چرخه‌های گرمایش و سرمایش سریع می‌شوند، ایده‌آل هستند. بنابراین این بوته ها نیاز به پیش گرم کردن یا سرمایش آهسته ندارند.
2. بی اثر بودن شیمیایی: سیلیس ذوبی  در برابر واکنش های شیمیایی بسیار مقاوم است و اطمینان می دهد که فلز مذاب یا سایر مواد ذوب شده را آلوده نمی کند. این امر به ویژه برای حفظ خلوص فلزات گرانبها یا آلیاژهای حساس مهم است.
3. انبساط حرارتی کم: سیلیس ذوبی  دارای ضریب انبساط حرارتی پایینی است، به این معنی که حداقل تغییرات ابعادی را در طول گرمایش و سرمایش تجربه می کند. این ویژگی به جلوگیری از اعوجاج، تاب برداشتن و شکستن بوته کمک می کند و نتایج دقیق و ثابتی را تضمین می کند.
4. خلوص بالا: بوته سیلیس ذوبی از سیلیس با خلوص بالا تولید می شود که حداقل ناخالصی ها و قوام مواد عالی را تضمین می کند. این خلوص برای کاربردهایی که در آن بوته نباید هیچ گونه آلاینده ای را به مواد مذاب وارد کند ضروری است.

موارد ضروری برای بوته های سرامیکی در ذوب القایی:
1. پیش گرم کردن: بیشتر بوته های سرامیکی برای از بین بردن رطوبت و جلوگیری از شوک حرارتی در طول فرآیند ذوب نیاز به پیش گرم کردن دارند. دستورالعمل های سازنده را برای روش های مناسب پیش گرمایش دنبال کنید.
2. انتخاب کوره: کوره القایی را انتخاب کنید که با نوع و اندازه بوته سرامیکی مورد استفاده شما سازگار باشد. از عایق بندی مناسب و کنترل دما اطمینان حاصل کنید.
3. تمیز کردن و نگهداری: به طور منظم بوته ها را تمیز و بازرسی کنید تا هر گونه ناخالصی یا باقی مانده ای که ممکن است بر عملکرد آنها تأثیر بگذارد حذف شود. برای افزایش طول عمر آنها از روش های نگهداری مناسب پیروی کنید.
4. اقدامات احتیاطی ایمنی: هنگام کار با بوته های سرامیکی و فلزات مذاب، از اقدامات ایمنی مناسب، از جمله پوشیدن وسایل حفاظتی، اطمینان از تهویه مناسب، و رعایت شیوه های حمل و نقل ایمن پیروی کنید.

توجه به این نکته ضروری است که انتخاب بوته سرامیکی به فلز خاصی که ذوب می شود، دمای مورد نیاز آن و سایر عوامل بستگی دارد. برای تعیین مناسب ترین بوته برای کاربردهای ذوب القایی خاص خود با متخصصین گروه مهندسی سرام یار مشورت کنید.