En los últimos años, con el fomento de los conceptos de ahorro energético y protección del medio ambiente, diversos vehículos han evolucionado hacia la ligereza. En la actualidad, la mayoría de los coches de gama alta y los camiones pesados han sustituido las pesadas llantas de acero por llantas forjadas de aluminio, más ligeras. Las aleaciones de aluminio para llantas de automóvil, ya sean de fundición o de forja, pertenecen a la serie de aleaciones A-Mg-Si, pero la composición de las aleaciones de aluminio para forja es más compleja que la de las aleaciones de fundición. Estas aleaciones producen inevitablemente inclusiones no metálicas y gas (principalmente hidrógeno) durante el proceso de aleación. La reducción del contenido de inclusiones no metálicas y de gas en la aleación de aluminio es uno de los procesos principales en la fundición de la aleación de aluminio. Aluminio líquido Unidad de desgasificación Se utiliza principalmente para la eliminación de hidrógeno en el proceso de fundición de aleaciones de aluminio.
La mayoría de las inclusiones no metálicas que se producen durante la fabricación de aleaciones de aluminio son óxidos, y sus puntos de fusión son más altos que los de las aleaciones de aluminio. Es decir, se encuentran en estado sólido en la masa fundida de la aleación de aluminio, y su densidad varía, aunque en algunos casos se aproxima a la densidad de la aleación de aluminio. Por lo tanto, quedan en suspensión en la masa fundida de la aleación de aluminio. Durante la fusión de la aleación de aluminio se genera una gran cantidad de hidrógeno. Si el hidrógeno generado durante la fusión de la aleación de aluminio no se trata a tiempo, será absorbido por la solución de aleación de aluminio. Durante el proceso de enfriamiento de la solución de aleación de aluminio, la solubilidad seguirá disminuyendo y el hidrógeno presente en el baño de fusión también seguirá precipitando. Cuando el contenido de hidrógeno en la solución de la aleación de aluminio supera una determinada densidad, algunas burbujas de hidrógeno que no llegan a flotar a tiempo permanecerán en el metal fundido de la aleación de aluminio para formar microporos, lo que se conoce comúnmente como “poros diminutos”. La formación de “poros diminutos” no solo afecta al acabado de la superficie forjada de la aleación de aluminio, sino que también influye directamente en la resistencia y las propiedades mecánicas de las piezas fundidas de aleación de aluminio.
El hecho de que la aleación de aluminio contenga inclusiones de sustancias no metálicas y el contenido de aire son criterios importantes para evaluar la calidad de la aleación de aluminio. En la actualidad, en el proceso de fundición de aleaciones de aluminio, el método utilizado para reducir las inclusiones no metálicas y el contenido de gas es principalmente el refinado con gas inerte. Es decir, durante el proceso de fundición, se inyecta gas inerte en la masa fundida de la aleación de aluminio. El gas inerte produce burbujas al entrar en contacto con el aluminio fundido. Dado que el gas inerte no reacciona químicamente con el aluminio, a medida que asciende, arrastra consigo el hidrógeno y las inclusiones no metálicas presentes en el aluminio fundido, lo que permite reducir las sustancias no metálicas y los gases contenidos en el fundido.
En la actualidad, en el proceso de producción de fundición de aleaciones de aluminio, se utiliza principalmente una unidad de desgasificación en línea del aluminio líquido de tipo rotor. El dispositivo utiliza un motor para accionar un eje giratorio; este eje hace girar las palas, y a través de él se inyecta gas inerte en la masa fundida de aleación de aluminio. De este modo, el hidrógeno puede salir de la masa fundida de aleación de aluminio impulsado por el gas inerte, eliminando así el hidrógeno presente en la masa fundida.