La desgasificación rotativa es uno de los métodos más eficaces de desgasificación mediante el uso de gas inerte (nitrógeno). La reducción del contenido de hidrógeno en el aluminio fundido antes de la colada es uno de los aspectos más importantes del control de calidad en la fundición. El proceso de eliminación del hidrógeno se denomina desgasificación.
Es bien sabido que el aluminio fundido y las aleaciones de aluminio absorben grandes cantidades de gas, y la cantidad presente en una fundición concreta depende de las características del metal utilizado, la composición de la aleación y las condiciones de fusión. El efecto del gas en el metal se refleja en la aparición de poros, los denominados «pinholes» y «cintas» o burbujas en la superficie de las piezas forjadas. Si el producto acabado se utiliza como recipiente para líquidos o gases, estas cavidades, especialmente las del tipo «pinhole», pueden provocar fugas de gas o líquido.
Cuando están fundidos, el aluminio y sus aleaciones pueden absorber gas, pero cuando el metal líquido se enfría y se solidifica en el molde, la absorción de gas se reduce y el gas libre se libera. El gas liberado se acumula inmediatamente y forma burbujas, algunas de las cuales quedan atrapadas en los bloques solidificados, lo que da lugar a cavidades o discontinuidades en la estructura metálica, lo cual es la causa de que las piezas de fundición sean frágiles.
La revista digital «AdTech» unidad de desgasificación utiliza la desgasificación con gas inerte. La desgasificación del aluminio se basa en los siguientes principios:
El hidrógeno disuelto se desplazará de las zonas de mayor concentración a las de menor concentración. El hidrógeno se dispersa en el metal fundido a medida que se libera en cualquier espacio cerrado. Mantendrá una concentración constante en toda la masa fundida. La velocidad de migración del hidrógeno en el aluminio fundido es casi tan rápida como la que tiene en el aire. Por lo tanto, no es necesario poner el metal en contacto con gases inertes por onza. La eficacia de la desgasificación del aluminio depende de dos factores: la velocidad de transporte en la interfaz metal/gas y la superficie total por la que puede producirse el transporte.
El principio de la desgasificación rotativa consiste en aumentar la superficie del gas de inyección que entra en contacto con el metal. Cuanto mayor es la superficie, mayor es la velocidad de transferencia del metal al gas inerte. Para un volumen de gas dado, cuanto menor es el tamaño de las burbujas, mayor es la superficie.
Por ejemplo, una burbuja con un diámetro de 1 pulgada tiene una superficie de 6 pulgadas cuadradas. Si esa misma burbuja se divide en burbujas de 1/16 de pulgada de diámetro, la superficie aumentará hasta 96 pulgadas cuadradas.
En otras palabras, si se utiliza el mismo volumen de gas y el diámetro de la burbuja se reduce a 1/16 del diámetro original, la superficie total se multiplicará por 16. Las burbujas más pequeñas interfieren menos en la superficie del material fundido y reducen la absorción adicional de hidrógeno en un entorno húmedo.
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