La fundición de aleaciones de aluminio es una de las etapas más importantes en la producción de barras de fundición de alta calidad. El proceso de refinado con fundente es un paso clave en la fundición de aleaciones de aluminio. Los principales componentes de los fundentes actualmente disponibles en el mercado son los cloruros y los fluoruros. Si el proceso no se controla adecuadamente, se generarán escorias, poros, granos gruesos, cristales en forma de pluma y otros defectos de fundición en la pieza, por lo que debe controlarse de forma estricta. Es recomendable mantener la temperatura de fusión de la aleación de aluminio 6063 entre 750 y 760 ℃; si es demasiado baja, aumentará la formación de inclusiones de escoria, y si es demasiado alta, aumentará la absorción de hidrógeno, la oxidación y las pérdidas por combustión debidas a la nitruración. Los estudios han demostrado que la solubilidad del hidrógeno en el aluminio fundido aumenta considerablemente por encima de los 760 °C. Cuando se reduce el calor, existen muchas formas de absorber el hidrógeno, como secar los hornos de fusión y las herramientas de fundición, para evitar que la humedad deteriore el fundente utilizado. Sin embargo, la temperatura de fusión es uno de los factores más sensibles. Una temperatura de fusión excesiva no solo supone un desperdicio de energía y un aumento de los costes, sino que también es una causa directa de defectos como poros, grano grueso y cristales en forma de pluma.
Proceso de refinado por fundente
Flujo Es un material auxiliar importante que se utiliza en la fundición de aleaciones de aluminio. Los principales componentes de los fundentes que se comercializan actualmente son los cloruros y los fluoruros. Entre ellos, los cloruros tienen una gran capacidad de absorción de agua y son sensibles a la humedad. Por lo tanto, las materias primas utilizadas en la producción de fundentes deben secarse. Es necesario eliminar por completo la humedad, sellar el envase, evitar daños durante el transporte y el almacenamiento, y prestar atención a la fecha de fabricación. Si el tiempo de almacenamiento es demasiado prolongado, también se producirá absorción de humedad. En la fundición de la aleación de aluminio 6063, el eliminador de escoria, si el fundente —como el agente refinador y el agente de recubrimiento— absorbe humedad, provocará que el aluminio líquido absorba hidrógeno en mayor o menor medida.
Elegir un buen agente refinador y la elección de un proceso de refinado adecuado también son muy importantes. En la actualidad, la mayor parte del refinado de la aleación de aluminio 6063 se realiza mediante refinado en polvo. Este método de refinado permite que el agente refinador entre en contacto total con el aluminio fundido y maximiza su eficacia. Aunque esta característica es obvia, también hay que tener en cuenta el proceso de refinado; de lo contrario, no se obtendrá el efecto deseado. Es preferible que la presión de nitrógeno utilizada en el refinado con polvo sea baja, lo que permite cumplir el requisito de soplado del polvo. Si el nitrógeno utilizado en el refinado no es nitrógeno de alta pureza (99,99% N₂), cuanto más nitrógeno se inyecta en el aluminio líquido, más agua presente en el gas de flúor provoca que el aluminio líquido se oxide y absorba más hidrógeno. Además, la presión del gas de flúor es elevada y el oleaje generado por el líquido es considerable, lo que aumenta la probabilidad de que se forme escoria oxidada.
Si se utiliza nitrógeno de alta pureza en el proceso de refinado, la presión de refinado es elevada, las burbujas generadas son grandes, estas burbujas grandes tienen una gran flotabilidad en el aluminio líquido, ascienden rápidamente, el tiempo de permanencia en el aluminio líquido es corto, el efecto de eliminación de hidrógeno no es bueno y el nitrógeno residual aumenta los costes. Por lo tanto, se debe utilizar menos nitrógeno y más agentes de refinado; un mayor uso de estos últimos solo aporta beneficios, sin ningún inconveniente. El objetivo principal del proceso de refinado con polvo es utilizar la menor cantidad posible de gas y pulverizar la mayor cantidad posible de agente de refinado en el aluminio fundido.
