กระบวนการหล่อเป็นวิธีการผลิตที่สำคัญในด้านการขึ้นรูปโลหะ แกนกลางคือการเทโลหะหลอมเหลวลงไป แม่พิมพ์หล่อแรงโน้มถ่วง และรอให้เย็นตัวแข็งตัวจึงได้แบบหล่อที่ต้องการ ในระหว่างกระบวนการหล่อ การสร้างก๊าซภายในแม่พิมพ์มีผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพการหล่อ ประสิทธิภาพการผลิต และความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน

การวิเคราะห์แหล่งก๊าซ
ในระหว่างกระบวนการหล่อ การเกิดก๊าซส่วนใหญ่มาจากลักษณะต่อไปนี้:
การระเหยของของเหลวโลหะ: โลหะผสมบางชนิดจะปล่อยก๊าซเมื่อหลอมละลายที่อุณหภูมิสูง ตัวอย่างเช่น อลูมิเนียมอัลลอยด์อาจปล่อยไฮโดรเจนออกมาที่อุณหภูมิสูง ซึ่งไม่สามารถละเลยได้
การสลายตัวของวัสดุแม่พิมพ์: วัสดุแม่พิมพ์บางชนิดจะเกิดการสลายตัวด้วยความร้อนที่อุณหภูมิสูงและปล่อยก๊าซออกมา ปรากฏการณ์นี้จะเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษเมื่อใช้สารเคลือบอินทรีย์หรือวัสดุโพลีเมอร์บางชนิด
ความชื้นในสภาพแวดล้อมการหล่อ: หลังจากที่ความชื้นในสภาพแวดล้อมการหล่อสัมผัสกับโลหะหลอมเหลว อาจก่อตัวเป็นไอน้ำและเพิ่มการสร้างก๊าซ
ปฏิกิริยาเคมี: ปฏิกิริยาเคมีระหว่างโลหะหรือโลหะผสมชนิดต่างๆ อาจนำไปสู่การปล่อยก๊าซ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อองค์ประกอบของโลหะผสมมีความซับซ้อนหรือมีปฏิกิริยาเกิดขึ้น

ผลกระทบของก๊าซต่อคุณภาพการหล่อ
ผลกระทบของก๊าซต่อคุณภาพการหล่อในระหว่างกระบวนการหล่อจะสะท้อนให้เห็นเป็นหลักในด้านต่อไปนี้:
ความพรุนและการเจือปน: หากก๊าซไม่ระบายออกทันเวลา อาจเกิดรูพรุนหรือสิ่งเจือปนขึ้นภายในการหล่อ ข้อบกพร่องเหล่านี้ไม่เพียงส่งผลต่อรูปลักษณ์ของการหล่อเท่านั้น แต่ยังลดคุณสมบัติทางกลลงอย่างมาก เช่น ความแข็งแรงและความเหนียว ส่งผลให้อายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์สั้นลง
ข้อบกพร่องที่พื้นผิว: การกักเก็บก๊าซอาจทำให้เกิดข้อบกพร่อง เช่น ฟองอากาศและรอยแตกบนพื้นผิวของการหล่อ ข้อบกพร่องที่พื้นผิวเหล่านี้ไม่เพียงส่งผลต่อรูปลักษณ์ของการหล่อเท่านั้น แต่ยังอาจทำให้เกิดปัญหาร้ายแรงในการประมวลผลและการใช้งานในภายหลังอีกด้วย
ข้อบกพร่องในการเปลี่ยนเฟส: ในบางกรณี การมีอยู่ของก๊าซจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเฟสที่ไม่สม่ำเสมอในการหล่อระหว่างการแข็งตัว ซึ่งจะส่งผลต่อโครงสร้างจุลภาคของการหล่อและส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลง

ผลกระทบของก๊าซต่อประสิทธิภาพการผลิต
การสร้างก๊าซไม่เพียงส่งผลต่อคุณภาพของการหล่อเท่านั้น แต่ยังมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของกระบวนการหล่อด้วย:
ขยายเวลาการทำความเย็น: การกักเก็บก๊าซอาจทำให้อัตราการเย็นตัวของของเหลวโลหะในแม่พิมพ์ช้าลง ส่งผลให้รอบการหล่อยาวนานขึ้น สิ่งนี้ไม่เพียงส่งผลต่อประสิทธิภาพการผลิตเท่านั้น แต่ยังอาจส่งผลให้ต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้นอีกด้วย
การทำงานซ้ำและการตัดทิ้ง: เนื่องจากข้อบกพร่องที่เกิดจากแก๊ส การหล่อจึงอาจจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงใหม่หรือการแยกทิ้ง ซึ่งจะเป็นการเพิ่มต้นทุนการผลิตโดยตรงและลดประสิทธิภาพการผลิต
การสึกหรอของอุปกรณ์: การเกิดก๊าซอาจทำให้แม่พิมพ์และอุปกรณ์หล่อสึกหรอเพิ่มขึ้น ซึ่งส่งผลต่ออายุการใช้งานของอุปกรณ์ ส่งผลให้ต้นทุนการบำรุงรักษาและการเปลี่ยนทดแทนเพิ่มขึ้น

ผลกระทบของก๊าซที่มีต่อความปลอดภัย
ในระหว่างกระบวนการหล่อ การเกิดก๊าซอาจเป็นภัยคุกคามต่อความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงาน:
ความเสี่ยงจากการระเบิด: ก๊าซบางชนิด (เช่น ไฮโดรเจน) มีความเสี่ยงในการระเบิดภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่จำกัด หากไม่สามารถระบายก๊าซได้อย่างมีประสิทธิภาพ อาจทำให้เกิดแรงดันสะสม ทำให้เกิดอันตรายจากการระเบิดได้
การปล่อยก๊าซพิษ: วัสดุหล่อบางชนิดอาจปล่อยก๊าซพิษที่อุณหภูมิสูง ซึ่งเป็นอันตรายต่อสุขภาพของผู้ปฏิบัติงาน ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องแน่ใจว่ามีการระบายอากาศและการออกแบบไอเสียที่ดีในระหว่างกระบวนการหล่อ