La mayoría de las fundiciones de aluminio utilizan filtros de espuma cerámica para fundición y fundentes con el fin de eliminar las inclusiones. El aluminio líquido reacciona químicamente con el oxígeno, el nitrógeno, el azufre, el carbono y otros elementos, lo que da lugar a impurezas no metálicas. Entre ellas, las inclusiones de óxido (Al₂O₃) son las que causan la contaminación más grave del metal. Por lo general, la cantidad total de inclusiones de óxido en el lingote oscila entre 0,002% y 0,02%.
Filtros cerámicos de espuma El proceso de fundición elimina las inclusiones no metálicas del aluminio fundido y utiliza un tratamiento con fundente en el horno. La tecnología de filtración con espuma cerámica fuera del horno se ha convertido desde hace tiempo en un método importante para purificar el aluminio fundido.
Las fuentes de las inclusiones en la aleación de aluminio son las siguientes:
(1) El óxido formado por la interacción entre la superficie de la aleación de aluminio y el gas oxidante presente en los gases del horno, como el Al₂O₃. Esta película de óxido protege el aluminio líquido de la oxidación. Sin embargo, una vez que la película superficial se rompe, queda envuelta en aluminio fundido. Dado que el Al₂O₃ tiene un punto de fusión elevado (2050 grados) y una densidad (3,5~4,0) superior a la del aluminio fundido, no flota, por lo que es fácil que se formen inclusiones de óxido en la pieza fundida.
(2) El óxido presente en la carga también es una fuente importante de inclusiones de óxido en la aleación. Por ejemplo, los lingotes de aluminio y las aleaciones intermedias contienen inclusiones como el Al₂O₃, y el óxido de aluminio (Al(OH)₃) presente en la superficie del lingote de aluminio puede contaminar directamente el aluminio fundido durante el proceso de fundición.
En comparación con el aluminio, los elementos de aleación como el silicio, el zinc, el cobre, etc., que tienen una menor afinidad por el oxígeno, no se oxidan fácilmente bajo la protección de la película de óxido. Incluso si se oxida una pequeña cantidad de estos elementos, el óxido resultante es denso y no daña la continuidad de la película de óxido de aluminio. Por lo tanto, en la fundición de aleaciones de Al-Si, Al-Cu y Al-Zn no es necesario añadir agentes de recubrimiento.
El elemento que tiene afinidad por el oxígeno en las aleaciones de aluminio es el magnesio. El magnesio es más ligero que el aluminio y se oxida con mayor facilidad que este. El MgO que se forma tras la oxidación no es denso y destruye la densa película de óxido de aluminio. Dado que el magnesio anula el efecto protector de la película de óxido de aluminio, la fusión de la aleación de aluminio y magnesio debe llevarse a cabo siguiendo las normas relativas al fundente.
