Silikon nitrür (Si3N4), olağanüstü termofiziksel özelliklerinden dolayı düşük basınçlı dökümde (LPDC) yükseltici borular için önde gelen malzeme olarak ortaya çıkmıştır. Geleneksel dökme demir veya seramik fiber tüplerin aksine silikon nitrür, yüksek kırılma dayanıklılığı ve düşük termal genleşmenin benzersiz bir kombinasyonunu sunar. Bu, tüpün erimiş alüminyum dağıtım işlemi sırasında meydana gelen hızlı sıcaklık dalgalanmalarına çatlamadan dayanabilmesini sağlar. Ayrıca, malzemenin doğal ıslanmama özellikleri, iç ve dış duvarlarda alüminyum birikmesini önleyerek tutarlı bir akış çapını korur ve son dökümde kirlenme riskini azaltır.
Silikon nitrür yükseltici boruların en önemli pratik faydalarından biri, "soğuk başlatma" ve hızlı döngüye dayanma yetenekleridir. Malzeme çok düşük bir termal genleşme katsayısına sahip olduğundan, oda sıcaklığından erimiş metal banyosuna (tipik olarak 750°C civarında) taşındığında önemli hacim değişikliklerine uğramaz. Bu dayanıklılık doğrudan, sürekli bir üretim ortamında 12 ayı aşabilen bir hizmet ömrü anlamına gelir ve alternatif malzemelerle karşılaştırıldığında fırının kapanma sıklığını ve bakım işçiliği maliyetlerini büyük ölçüde azaltır.
Yükseltici tüp seçeneklerini değerlendirirken, gaz basınçlı sinterlenmiş silikon nitrürü (GPSN) diğer yaygın refrakter malzemelerden ayıran mekanik verilere bakmak önemlidir. GPSN'nin yoğunluğu ve hava sızdırmazlığı, fırında uygulanan basıncın verimli bir şekilde metal kaldırmaya dönüştürülmesini sağlayarak, gözenekli seramik alternatiflerinde meydana gelen "kabarcıklanmayı" veya gaz sızıntısını önler.
| Mülkiyet | Silikon Nitrür (GPSN) | Dökme Demir (Kaplamalı) | Titanyum Alüminyum |
| Yoğunluk (g/cm³) | 3,2 - 3,25 | 7.2 | 3.3 - 3.5 |
| Servis Ömrü | 12 Aya Kadar | 1 - 2 Hafta | 3 - 6 Ay |
| Korozyon Direnci | Mükemmel | Zayıf (Demir alma) | Orta |
Silikon nitrür yükseltici boruya yönelik maksimum yatırım getirisini elde etmek için dökümhanelerin özel kullanım ve kurulum protokollerine uyması gerekir. Malzeme, çalışma basıncı altında inanılmaz derecede güçlü olmasına rağmen teknik bir seramiktir ve keskin mekanik darbelere karşı hassas olabilir. Flanşta uygun sızdırmazlık sağlamak ve ısıtma elemanlarının lokal sıcak noktalar oluşturmamasını sağlamak, başarı için kritik faktörlerdir.
Geçiş silikon nitrür yükseltici borular Üretilen parçaların metalurjik kalitesi üzerinde doğrudan etkisi vardır. Geleneksel metal borular genellikle demiri erimiş alüminyumun içine süzerek "demir toplamaya" yol açar, bu da kırılganlığa neden olur ve tekerlekler veya motor blokları gibi otomotiv bileşenlerinin mekanik özelliklerini bozar. Silisyum nitrür, erimiş alüminyumun varlığında kimyasal olarak inerttir ve alaşım kimyasının tutma fırınından kalıp boşluğuna kadar saf kalmasını sağlar. Bu saflık, türbülansı en aza indiren pürüzsüz iç yüzey ile birleştiğinde, oksit kalıntılarının veya gaz gözenekliliğinin neden olduğu hurda yüzdesini önemli ölçüde azaltır.
Silikon nitrür yükseltici borunun ilk satın alma fiyatı dökme demir veya alüminyum titanattan daha yüksek olsa da toplam sahip olma maliyeti önemli ölçüde daha düşüktür. Yalnızca arıza süresinin azaltılması (haftalık boru değişimlerinden yıllık değiştirmelere geçiş), yüzlerce ek üretim saatine olanak tanır. Üstün yalıtım özelliklerinden elde edilen enerji tasarrufu ve daha yüksek kaliteli dökümlerden elde edilen artan verim ile birleştiğinde, silikon nitrürün modern, yüksek hacimli alüminyum dökümhaneleri için en uygun maliyetli çözüm olduğu kanıtlanır.
Ne istediğinizi bize bildirin, en kısa sürede sizinle iletişime geçelim!