La fundición y el vertido de aleaciones de aluminio son las etapas principales en la producción de piezas de fundición de aluminio fundido. El control riguroso de todo el proceso de fundición y vertido desempeña un papel importante en la prevención de defectos en las piezas de fundición de aluminio fundido. Dado que el aluminio fundido tiene una gran tendencia a absorber hidrógeno, su capacidad de oxidación es elevada. Es necesario tomar precauciones durante el proceso de fundición y colada del aluminio fundido para obtener piezas de fundición de alta calidad.
Control de materias primas
Para obtener una fundición de aluminio de alta calidad, en primer lugar deben seleccionarse materias primas adecuadas. Las materias primas deben gestionarse de forma científica y manipularse correctamente. De lo contrario, la calidad de la aleación se verá gravemente afectada. La carga debe someterse a un chorro de arena antes de su uso para eliminar el óxido superficial, la grasa y otros contaminantes. Todas las cargas deben precalentarse antes de introducirse en el horno para eliminar la humedad adherida a la superficie y acortar el tiempo de fusión a más de 3 horas.
Preparación de piezas de fundición «Hot Top»
Tanto los crisoles nuevos como los viejos que no se hayan utilizado durante mucho tiempo deben someterse a un chorro de arena antes de su uso y calentarse a una temperatura de entre 700 y 800 grados durante 2 a 4 horas. Para eliminar el agua y las sustancias combustibles adheridas a la pared interior del crisol, una vez que se haya enfriado por debajo de los 300 grados, limpie con cuidado la pared interior del crisol y aplique la pintura cuando la temperatura no sea inferior a 200 grados.
Piezas de fundición en caliente Debe precalentarse antes de su uso y recubrirse con pintura protectora a una temperatura de entre 150 y 200 grados, y secarse completamente. Tras su uso, deben eliminarse por completo los óxidos y fluoruros adheridos a la superficie.
Control de la temperatura de fusión
La temperatura de fusión es demasiado baja, lo que no favorece la disolución de los elementos de aleación ni la expulsión de gases e inclusiones. Además, debido al calor insuficiente del canal de alimentación, no es posible compensar adecuadamente las piezas de fundición de aluminio fundido. Una temperatura de fundición excesiva no solo supone un desperdicio de energía, sino que es aún más grave porque, cuanto mayor es la temperatura, mayor es la absorción de hidrógeno, más gruesos son los granos cristalinos y más grave es la oxidación del aluminio.
Tiempo de fusión
Para reducir la oxidación y la captación de impurezas del aluminio fundido, se debe acortar al máximo el tiempo de permanencia del aluminio fundido en el horno y la fundición debe realizarse rápidamente. Desde el inicio de la fusión hasta la finalización de la colada, el proceso de fundición en arena de aluminio fundido no debe superar las 4 horas, el de fundición en metal no debe superar las 6 horas y el de fundición a presión no debe superar las 8 horas.
Transferencia de aluminio fundido
Aunque la densidad de la alúmina sólida es similar a la del aluminio fundido, una vez introducida en este, tardará un tiempo considerable en hundirse hasta el fondo del crisol. La película de óxido de aluminio que se forma tras la oxidación del aluminio fundido es densa únicamente en la cara en contacto con el aluminio fundido, mientras que la cara en contacto con el aire es porosa y presenta un gran número de pequeños poros con un diámetro de 60–100 A. Tiene una gran superficie específica y una fuerte capacidad de adsorción. Se adsorbe fácilmente al vapor de agua y tiende a flotar.
Por lo tanto, la diferencia entre la densidad de esta película de óxido y la del aluminio fundido es pequeña, por lo que se mezcla con el metal fundido; su velocidad de flotación es muy lenta, resulta difícil separarla del metal fundido y la formación de poros en la pieza fundida de aluminio es excesiva debido a esta mezcla. Por lo tanto, la clave para el trasvase del aluminio fundido es minimizar la agitación del metal fundido y reducir al mínimo el contacto entre el fundido y el aire.
Vertido de aluminio fundido
Cuando se utilice el crisol basculante para transferir el material fundido, con el fin de evitar que este se mezcle con el aire, la cuchara debe colocarse lo más cerca posible de la boquilla del horno y en ángulo. Haga que el material fundido fluya hacia abajo por la pared lateral de la cuchara, para que no impacte directamente contra el fondo de la misma, lo que provocaría agitación y salpicaduras.