فلاکس های ذوب آلومینیوم، مواد جامدی (معمولاً مخلوطی از نمک های کلرید و فلوراید) هستند که در ریختهگری های آلومینیوم به منظور کاهش اکسیداسیون مذاب، به حداقل رساندن نفوذ هیدروژن جوی، جذب آخال های غیرفلزی معلق در مذاب، تمیز نگه داشتن دیواره کوره/ کاهش محتوای آلومینیوم محبوس در تفاله، حذف هیدروژن محلول در مذاب، ایجاد ریزدانه های آلومینیوم در حین انجماد، اصلاح آخال های سیلیکون در آلیاژ های حاوی سیلیکون و اکسید کردن منیزیم اضافی استفاده میشوند. روش معمول تزریق فلاکس، استفاده دستی است.
بیشتر فلاکس ها روی سطح مذاب اعمال شده و در مذاب هم زده می شوند. برخی از فلاکس ها (گاززدایی، ریزدانهسازی) توسط یک مخزن سوراخدار تمیز و از پیش گرم شده به پایین فرو برده می شوند.
فلاکس ها همچنین میتوانند با تزریق به شکل پودر در جریان گاز بیاثر (آرگون یا نیتروژن) به مذاب وارد شوند. سادهترین روش تزریق فلاکس ها، فرو بردن یک لانس در مذاب است. موثرترین روش تزریق فلاکس ها، تزریق توسط گاززدای چرخشی است.
انواع فلاکس برای ذوب آلومینیوم
فلاکسهای پوششی (Cover fluxes)
نقطه ذوب فلاکس پوششی کمتر از آلومینیوم است. فلاکس پوششی روی سطح آلومینیوم مذاب اعمال میشود و
در آنجا ذوب شده و یک لایه پیوسته تشکیل میدهد که فلز مایع را از اکسیداسیون و جذب هیدروژن اتمسفری محافظت میکند. فلاکسهای پوششی از مخلوط NaCl و KCl تشکیل شدهاند و همچنین ممکن است حاوی مقداری CaCl2، CaF2 یا KF باشند. فلوراید ها باعث کاهش بیشتر نقطه ذوب فلاکس شده و قابلیت تمیزکاری آن را بهبود می بخشند. عیب فلاکس های حاوی فلوراید، بخارات مضری است که در دمای کار توسط فلاکس آزاد میشوند. فلاکسهای پوششی بدون سدیم برای ذوب آلیاژهای آلومینیوم-سیلیکون فوق یوتکتیک (آلیاژهای حاوی بیش از 12.6٪ سیلیسیم) استفاده می شوند. آلیاژهای فوق یوتکتیک توسط فسفر اصلاح می شوند که افزودن آن باعث تصفیه کریستال های اولیه سیلیکون می شود. سدیم اثر تصفیه فسفر را در چنین آلیاژهایی کاهش می دهد.
فلاکس های دروزینگ (Drossing fluxes)
فلکس های دروزینگ جداسازی آلومینیوم مذاب محبوس شده در تفاله را افزایش می دهند (در بعضی موارد تا ۸۰٪). علاوه بر کلرید ها و فلوراید ها، فلاکس های دروزینگ حاوی جزء اکسیدکننده (KNO3) هستند که هنگام گرم شدن به صورت گرمازا با آلومینیوم واکنش میدهند. گرمای تولید شده توسط فلاکس دروزینگ، ترشوندگی و سیالیت آلومینیوم محبوس شده را بهبود می بخشد، قطراتی از آن به هم میپیوندند و به سمت مذاب جریان می یابند. تفاله تصفیه شده توسط فلاکس دروزینگ، پودری و خشک است. 
به راحتی از کوره خارج می شود. فلاکسهای دروزینگ به کاهش تلفات آلومینیوم کمک میکنند، که آن را به ویژه در ذوب مجدد ضایعات آلومینیوم (تراشه ها، تراش ها و غیره) از نظر اقتصادی بسیار مؤثر میکند.
فلاکسهای تمیزکننده (Cleaning fluxes)
فلکسهای تمیزکننده، اکسید های معلق در مذاب را حذف میکنند. مشابه فلاکسهای دروزینگ، فلاکس تمیزکننده از مخلوطی از کلرید ها، فلوراید ها و یک عامل اکسیدکننده تشکیل شده است. فلاکس های تمیزکننده گرمای کمتری تولید میکنند، بنابراین اثر جداسازی آلومینیوم آنها کمتر است. با این حال، آنها توانایی بهتری در جذب آخال های اکسیدی از مذاب دارند.
فلاکسهای تمیزکننده دیواره (Wall cleaning fluxes)
فلکسهای تمیزکننده دیواره، اکسید های تشکیل شده روی دیواره های کوره را نرم می کنند. فلاکس های تمیزکننده دیواره، حاوی فلوراید
مضاعف (Na2SiF6، Na2AlF6) و یک عامل اکسیدکننده هستند. عامل اکسیدکننده با آلومینیوم واکنش می دهد و گرما تولید میکند که باعث نفوذ فلوراید ها به داخل اکسید های تشکیلشده و نرم شدن آن ها می شود. اکسید های نرمشده به راحتی توسط اپراتور کوره از دیواره جدا می شوند.
فلاکس های گاززدایی (Degassing fluxes)
فلاکس های متشکل از نمک های حاوی کلر و فلوئور برای گاززدایی آلیاژ های آلومینیوم مذاب استفاده می شوند. فلاکس های گاززدایی معمولاً به شکل قرص هستند. عملیات گاززدایی زمانی شروع می شود که یک قرص فلاکس توسط یک زنگوله سوراخدار تمیز و از پیش گرم شده به کف کوره فرو میرود. اجزای فلاکس با ترکیبات گازی تشکیل دهنده آلومینیوم (کلرید آلومینیوم، فلوراید آلومینیوم) واکنش میدهند. گاز حباب میزند و از طریق مذاب بالا میرود. فشار جزئی هیدروژن در حبابهای تشکیل شده بسیار کم است، بنابراین از آلومینیوم مذاب به داخل حبابها پخش میشود. حبابها از مذاب خارج میشوند و سپس گاز توسط سیستم تخلیه خارج میشود. این فرآیند تا زمانی که حبابزدایی متوقف شود ادامه مییابد. فلاکس گاززدایی همچنین میتواند با روش تزریق وارد شود. در این حالت، گاز بیاثر به عنوان حامل فلاکس گرانول عمل میکند. علاوه بر اثر گاززدایی، عملیات گاززدایی امکان حذف آخال های غیرفلزی معلق در مذاب را فراهم میکند (اثر تمیزکنندگی).
فلاکسهای ریزکننده های دانه (Grain refiners)
فلاکس های ریزکننده دانه متشکل از نمک های حاوی تیتانیوم و بور (K2TiF6 و KBF4) این فلاکس ها باعث تشکیل هسته های متعدد TiAl3 TiB2 هنگام خنک شدن مذاب آلومینیوم می شوند. 
دانه های آلومینیوم شروع به انجماد روی سطح هسته ها میکنند. اندازه متوسط دانه جامد با غلظت هسته ها در مذاب قبل از انجماد تعیین می شود. ساختار دانه ریز با سیالیت بهتر در حین انجماد، ریزجدایش کم ناخالصی ها و تخلخل انقباضی کم مشخص می شود. روش جایگزین برای ریز کردن دانه های آلومینیوم، معرفی آلیاژهای اصلی حاوی تیتانیوم و بور است (به عنوان مثال Al-5%Ti-1%B)
فلاکس های اصلاحکننده های سیلیکون (Silicon modifiers)
آلیاژ های آلومینیوم-سیلیکون هیپویوتکتیک و یوتکتیک توسط فلاکس های حاوی فلوراید سدیم اصلاح می شوند
. مقدار کمی سدیم حل شده در آلیاژ ها، ساختار سیلیکون را اصلاح میکند و در نتیجه خواص مکانیکی (چقرمگی شکست، چقرمگی، شکلپذیری) بهبود می یابد. آلیاژ های آلومینیوم-سیلیکون هیپویوتکتیک و یوتکتیک نیز با افزودن سدیم یا استرانسیم فلزی اصلاح میشوند.
فلاکس های Demagging
فلاکسهای دمیجینگ زمانی استفاده میشوند که مذاب حاوی مقدار زیادی منیزیم باشد. این فلاکس با سوزاندن (اکسید کردن) منیزیم از مذاب به کاهش آن کمک میکند. روش جایگزین، اکسید کردن منیزیم اضافی توسط کلر گازی است.
شرکت اکسیرسازان نیک اندیش، تولید کننده و تامین کننده تخصصی مواد شیمیایی، جهت ارائه محصولات با کیفیت در خدمت شما می باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر با ما در تماس باشید.
منابع:
https://www.substech.com/dokuwiki/doku.php?id=dmitri_kopeliovich
