در صنایع مهمی که در آن فرایند ذوب ریزی به صورت کاملا تخصصی انجام می‌شود، نیاز به وسایلی است تا بتوان این عملیات را به درستی انجام داد. نمونه گیر یا همان سمپلر مذاب وسیله‌ای است که به کمک آن می‌توان استانداردهای لازم را رعایت کرده و میزان کیفیت مذاب را از طریق آن کنترل کرد. در این مطلب تصمیم داریم درخصوص سمپلر مذاب و وظایف آن بیشتر صحبت کنیم.
وظایف نمونه گیر مذاب
- نمونه برداری
- منتقل کردن مذاب برای آنالیز و بررسی شیمیایی
- تولید کردن بهترین نمونه‌های متالوگرافی
- و سایر اهدافی که برای بررسی و آنالیز مذاب انجام می‌شوند.
اصولا متخصصان در آزمایشگاه‌های ریخته‌گری فعالیت‌های مربوط به مذاب ریزی و بررسی کردن سریع عناصری همچون فسفر، گوگرد، کربن و… را توسط سمپلر مذاب انجام می‌دهند. سمپلر یا نمونه گیر برای اینکه بتواند وظایف خود را به طور صحیح انجام دهد می‌بایست حتما جنسی از مواد دیرگداز سرامیکی داشته و نقطه ذوب آن نیز بالا باشد. حال با این توضیحات می‌خواهیم بدانیم این ابزار به چه صورتی آنالیز شیمیایی مواد را انجام می‌دهند و نحوه عملکرد آن‌ها به چه شکلی است. برای اینکه سمپلر بتواند به سرباره و نمونه مذاب دسترسی کامل داشته باشد، آن را تا بخشی معین درون مذاب وارد می‌کنند. در طراحی سمپلر از یک اهرم استفاده شده که با بالا کشیدن آن، مواد مذاب به درون محفظه این نمونه گیر وارد می‌شود. این مواد مذاب بعد از ورود به محفظه امکان خروج ندارند.
بعد از وارد شدن مواد مذاب درون سمپلر، حال آن را بیرون آورده تا منجمد شود. در نهایت نمونه برای آنالیز و بررسی کردن عنصری کاملا آماده است. استفاده از سمپلر مذاب نیاز به تخصص کافی دارد. زمانی که می‌خواهید از این وسیله استفاده کنید باید حتما توجه داشته باشید که نمونه بردار می‌بایست کاملا خشک باشد. همچنین میزان رطوبت موجود در لوله مقوایی آن باید چیزی کمتر از ۱۲ درصد باشد. این موارد نکات جزئی و البته مهمی هستند که در صورت رعایت نکردن آن‌ها با مشکلات عدیده‌ای مواجه خواهید شد. یکی از مشکلاتی که می‌تواند در اثر بی‌توجهی به این نکات رخ دهد این است که، امکان پاشش و ریختن مواد مذاب موجود در سمپلر وجود دارد.
علاوه بر این موارد، فردی که مشغول عملیات نمونه برداری است می‌بایست به تمامی تجهیزات ایمنی لازم برای کار مجهز باشد. این تجهیزات عبارتند از: دستکش مخصوص و لباس‌های محافظ. این وسایل ایمنی می‌توانند در صورت بروز هرگونه خطری، از آسیب رسیدن به اپراتور از جمله سوختگی، تا حد زیادی جلوگیری به عمل آورند. همچنین برای افزایش سطح ایمنی در حین کار، بهتر است ظرفیت سمپلر انتخاب شده، چندین برابر بزرگتر از حجم نمونه مذاب باشد. علاوه بر صنعت ریخته‌گری در صنایع متالوژی نیز به صورت گسترده از سمپلر مذاب استفاده می‌شود.
از وظایف و کاربردهای این وسیله در صنعت متالوژی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
- آنالیز و بررسی‌های شیمیایی فلزات
- طیف‌سنجی آلیاژها و فروآلیاژ ها
- بررسی و شناسایی میزان درصد ترکیب‌های موجود در عناصر مختلف
- بررسی و آنالیز عملکرد فرایندهای تولید فلزات و آنالیز راندمان آن‌ها
- تعیین میزان خلوص مواد
- شناخت کامل خصوصیات ظاهری فلزات و آلیاژها
تمامی این موارد که توسط سمپلر مذاب و از طریق نمونه گیری انجام می‌شوند، می‌توانند تاثیرات مستقیمی در تولید محصولات فلزی استاندارد داشته باشند. سمپلر مذاب کمک می‌کند تا تمامی مواد اولیه استفاده شده در صنایع و همچنین محصولاتی که توسط این مواد تولید می‌شوند به طور کامل جداسازی شده و محققان بتوانند از این طریق محصولاتی با خلوص و کیفیت بالا به بازار عرضه کنند. سمپلرهای موجود در بازار بسته به جنس و نوع طراحی که دارند دارای انواع مختلفی هستند که در ادامه به معرفی آن‌ها می‌پردازیم. اما برای اینکه بتوان سمپلر مناسب را در بین تنوع محصولات ارائه شده به درستی تشخیص داد، می‌بایست ویژگی‌های زیر را در محصول مشاهده کرد.
- سمپلر باکیفیت و بادوام از روکشی بسیار مقاوم ساخته شده که واکنش‌پذیر نیست.
- میزان مقاومت حرارتی که در سمپلر وجود دارد بسیار بالاست
- همچنین در این نمونه گیر خاصیت چسبندگی مشاهده نمی‌شود.
از نمونه‌های پرکاربرد و متداول سمپلر مذاب در بازار می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
1- سمپلر فرو رونده یا غوطه ور: فشار استاتیکی مذاب، همان نیرویی است که آن را دلیل به کار افتادن این نمونه گیر به شمار می‌آورند. از کارهایی که این نوع سمپلر انجام می‌دهد عبارتند از:
- نمونه گرفتن دقیق از مذاب فولاد
- نمونه گرفتن از مذاب آلومینیومی
- نمونه گرفتن از مذاب تیتانیومی
- نمونه گرفتن از مذاب زیرکونیومی
- نمونه گرفتن از کوره‌های قوس
- نمونه گرفتن از انواع پاتیل و بوته مذاب
2- سمپلر مکشی: لنس مکشی وسیله‌ای است که سمپلر مکشی به کمک آن عملیات نمونه گیری را انجام می‌دهد. از کاربردهای این نوع سمپلر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
- استفاده در انواع قالب ریخته‌گری پیوسته
- کاربرد در کوره‌های القایی
- استفاده در پاتیل‌های میانی
- نمونه گرفتن از فلزات و قطعات رنگین
3- سمپلر جریانی: گاهی اوقات در حین انتقال دادن مذاب از پاتیل به درون قالب نیاز به نمونه گیری است. در این مواقع بهترین نوع سمپلر، سمپلر جریانی است که دقیقا برای همین شرایط طراحی شده است. و اما در پایان برای اینکه بتوانید در هنگام خرید بهترین نوع سمپلر را شناسایی و خریداری کنید، دعوت می‌کنیم تا به نکات کلیدی و طلایی زیر توجه ویژه‌ای داشته باشید.
- نوع سمپلر و طرز کار آن متناسب با شرایط مختلف
- حجم سمپلر و میزان ظرفیت آن
- جنس به کار رفته در سمپلر
- اندازه سمپلر که شامل قطر و طول آن است
- تکنولوژی طراحی و ساخت سمپلر
- میزان کیفیت مونتاژ
در صورتی که برای اولین بار اقدام به خرید سمپلر مذاب دارید، بهتر است تمامی راهنمایی‌ها و مشاوره‌های لازم را از طریق فروشنده محصول دریافت کنید. قطعا آگاهی کامل از جنس سمپلر، میزان کیفیت و استانداردهای به کار رفته در تولید آن، می‌توانند به شما کمک کنند تا بهترین و مناسب‌ترین محصول را با توجه به کاربری مورد انتظارتان خریداری کنید. علاوه بر این موارد، می‌توانید کالای مورد نیاز خود را با قیمت مناسب‌تری سفارش دهید.
