Los defectos de poros finos en las piezas fundidas de aleación de aluminio son la causa más importante de los desechos de fundición. La presencia de poros finos no solo reduce la superficie útil de la pieza fundida, sino que también constituye un punto de origen de grietas y acelera el proceso de propagación de las mismas, lo que, en última instancia, provoca una disminución de las propiedades mecánicas del material. Los poros se deben principalmente al contenido de escoria y de hidrógeno en la masa fundida. El hidrógeno representa aproximadamente el 85% del gas total presente en el aluminio fundido. Dado que la solubilidad del hidrógeno en el aluminio sólido es aproximadamente 1/20 de la que tiene en estado líquido, el hidrógeno disuelto en él se precipitará para formar poros diminutos cuando el aluminio se solidifique. El refinado de la aleación de aluminio mediante inyección rotativa de argón permite eliminar el hidrógeno y la escoria, purificar el aluminio líquido y lograr el objetivo de eliminar los poros diminutos en las piezas fundidas.
Refinado de aluminio con argón
El principio de funcionamiento de unidad de desgasificación es que, cuando el motor hace girar el rotor (normalmente a una velocidad de entre 380 y 450 rpm), el gas argón (con un caudal de entre 0,5 m³/hora y 1,5 m³/hora) se fragmenta en burbujas muy pequeñas. La presencia de estas pequeñas burbujas reduce la concentración de hidrógeno en el aluminio fundido y la presión parcial en su superficie, lo que reduce la concentración de hidrógeno en el aluminio fundido, de modo que el hidrógeno es expulsado de la superficie del aluminio fundido por el argón y se quema en la superficie del líquido.
Además, cuando las pequeñas burbujas de argón se desplazan hacia la superficie líquida en el fondo del aluminio fundido, al entrar en contacto el hidrógeno disuelto en el aluminio fundido con la interfaz líquido-argón-aluminio, el hidrógeno pasa de un estado disuelto a un estado adsorbido, que se encuentra en la capa de adsorción. Los átomos de gas presentes en la fase gaseosa reaccionan para producir moléculas de hidrógeno. A medida que las burbujas crecen, ascienden hasta la superficie del aluminio fundido y se queman. Además, cuando las pequeñas burbujas de argón se desplazan desde el fondo del aluminio fundido hacia la superficie del líquido, las partículas en suspensión en el aluminio fundido se agitan, y las inclusiones chocan, se agrupan y crecen. Cuando las inclusiones alcanzan un determinado tamaño, pueden chocar con las burbujas flotantes, quedar atrapadas y ser arrastradas hasta la superficie del líquido, con lo que se consigue el efecto de eliminación de escorias.