แม้แต่สิ่งปนเปื้อนเพียงเล็กน้อยก็อาจส่งผลเสียต่อโครงสร้างและความเรียบของพื้นผิวของเครื่องประดับหล่อ การทำความเข้าใจว่าสิ่งเจือปนเหล่านี้มาจากไหนและจะหยุดยั้งได้อย่างไรเป็นสิ่งสำคัญต่อการผลิตที่ปราศจากข้อบกพร่อง
ขนาดของปัญหา
ในการหล่อเครื่องประดับ ความบริสุทธิ์ไม่ใช่สิ่งฟุ่มเฟือย แต่เป็นสิ่งจำเป็น โลหะที่วางจำหน่ายในชื่อบริสุทธิ์ 99.9% ยังคงมีสิ่งเจือปนตกค้างอยู่ถึง 0.1% และส่วนต่างเพียงเล็กน้อยนี้ก็เพียงพอที่จะก่อให้เกิดข้อบกพร่องร้ายแรงได้ การปนเปื้อนของเหล็กที่ความเข้มข้นต่ำเพียง 100–200 ppm ได้แสดงให้เห็นแล้วว่าสามารถเริ่มต้นการแตกร้าวในโลหะผสมทองคำได้
สิ่งเจือปนของตะกั่วและซัลไฟด์สามารถลดความแข็งแรงเชิงกลของโลหะผสมได้เกือบทั้งหมดการปนเปื้อนของเหล็กเพียง 100 ppm ก็สามารถทำให้เกิดรอยแตกในโลหะผสมทองคำได้
แหล่งที่มาของการปนเปื้อนในกระบวนการผลิต
การปนเปื้อนมีจุดเริ่มต้นหลักสามจุด จุดแรกคือวัตถุดิบเอง ซึ่งแม้แต่โลหะที่ได้รับการรับรองแล้วก็ยังมีธาตุเจือปนจากการกลั่น จุดที่สองและเป็นจุดที่ถูกกล่าวถึงบ่อยที่สุดคือการรีไซเคิลเศษโลหะ เศษโลหะที่ทำความสะอาดไม่เพียงพอจะนำออกไซด์ คราบตกค้างจากการลงทุน และอนุภาคโลหะแปลกปลอมเข้าไปในโลหะหลอมเหลวโดยตรง
ประการที่สามคือสภาพแวดล้อมในการหล่อ: เครื่องมือเหล็ก เบ้าหลอมที่สึกหรอ และฝุ่นละอองในอากาศ ล้วนก่อให้เกิดการปนเปื้อนระหว่างการหลอมและการเท
A การจำแนกประเภทของข้อบกพร่อง
ประเภทของข้อบกพร่องที่เกิดขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับสิ่งที่เข้าไปในโลหะหลอมเหลวและเวลาที่เข้าไปเป็นส่วนใหญ่
รอยแตกและความเปราะ
สิ่งเจือปนของเหล็ก ตะกั่ว หรือซัลไฟด์ ลดความยืดหยุ่นและความแข็งแรงของโลหะผสม
รูพรุนที่ผิว
อนุภาคจากวัสดุหล่อหรือตะกรันเข้าไปในโลหะหลอมเหลว; มองเห็นได้หลังการขัดเงาเป็นรูพรุนกระจัดกระจาย
สิ่งเจือปนออกไซด์
ซิงค์ออกไซด์ที่ทำให้เกิดรูพรุนแบบ “ตีนกา” นั้นยากต่อการกำจัดเมื่อเกิดขึ้นแล้ว
สิ่งเจือปนตะกรัน
ฟลักซ์ส่วนเกินหรือปนเปื้อนทำให้เกิดพื้นผิวหยาบคล้ายดอกกะหล่ำ
แข็ง จุด
สารปรับสภาพเม็ดที่ไม่ละลาย เช่น อิริเดียม ก่อตัวเป็นอนุภาคที่ต้านทานการขัดเงาและทำให้เกิดรอยแตก
การป้องกัน
ต้องมีการควบคุมในทุกขั้นตอนของกระบวนการ ไม่ใช่การตรวจสอบคุณภาพขั้นสุดท้าย
- เลือกใช้วัตถุดิบคุณภาพสูงที่ได้รับการรับรองและตรวจสอบส่วนประกอบ
- รักษาความสะอาดของเศษวัสดุ; จำกัดสัดส่วนของวัสดุรีไซเคิลต่อการหลอม
- ใช้เบ้าหลอมที่สะอาดและเฉพาะเจาะจง และเปลี่ยนเบ้าหลอมก่อนที่จะสึกหรอจนเกิดการปนเปื้อน
- ลดการเติมฟลักซ์ให้น้อยที่สุด และกำจัดวัสดุที่ปนเปื้อน
- รักษาขั้นตอนการผสม การจัดเก็บ และการเผาไหม้ของวัสดุหล่อให้ถูกต้อง
- หลอมภายใต้บรรยากาศป้องกันหากเป็นไปได้ เพื่อยับยั้งการเกิดออกไซด์
สรุป
การควบคุมสิ่งเจือปนไม่ใช่เรื่องรอง แต่เป็นหัวใจสำคัญของคุณภาพการหล่อ ผลกระทบจากการปนเปื้อนนั้นเกินกว่าปริมาณที่เกี่ยวข้อง ปัญหาเพียงเล็กน้อยในระดับส่วนต่อล้านส่วนอาจกลายเป็นความเสียหายที่มองเห็นได้ ความเสียหายทางโครงสร้าง หรือความเสียหายทางการค้า แนวทางที่มีระเบียบวินัยในการเลือกวัสดุ การจัดการเศษวัสดุ และสุขอนามัยของกระบวนการยังคงเป็นหนทางที่น่าเชื่อถือที่สุดในการผลิตชิ้นงานที่สม่ำเสมอและปราศจากข้อบกพร่อง
