La fusion et la coulée des alliages d'aluminium constituent les étapes clés de la production de pièces moulées en aluminium fondu. Le contrôle rigoureux de l'ensemble du processus de fusion et de coulée joue un rôle important dans la prévention des défauts des pièces moulées en aluminium fondu. L'aluminium fondu ayant une forte tendance à absorber l'hydrogène, son pouvoir oxydant est élevé. Des précautions doivent être prises pendant les opérations de fusion et de moulage de l'aluminium fondu afin d'obtenir des pièces moulées de haute qualité.
Contrôle des matières premières
Afin d'obtenir une fonte d'aluminium de haute qualité, il convient tout d'abord de sélectionner des matières premières conformes aux normes. Celles-ci doivent faire l'objet d'une gestion rigoureuse et être manipulées de manière appropriée. Dans le cas contraire, cela affectera gravement la qualité de l'alliage. La charge doit être sablée avant utilisation afin d'éliminer la rouille superficielle, la graisse et tout autre contaminant. Toutes les charges doivent être préchauffées avant d'entrer dans le four afin d'éliminer l'humidité présente à la surface et de réduire le temps de fusion à moins de 3 heures.
Préparation des pièces moulées à chaud
Les creusets neufs et les anciens creusets qui n'ont pas été utilisés depuis longtemps doivent être sablés avant utilisation, puis chauffés à une température comprise entre 700 et 800 degrés pendant 2 à 4 heures. Afin d'éliminer l'eau et les substances combustibles adhérant à la paroi interne du creuset, une fois celui-ci refroidi en dessous de 300 degrés, nettoyez soigneusement la paroi interne du creuset, puis appliquez la peinture lorsque la température est d'au moins 200 degrés.
Pièces moulées à chaud Il convient de le préchauffer avant utilisation, puis de l'enduire d'une peinture protectrice à une température comprise entre 150 et 200 degrés, et de le laisser sécher complètement. Après utilisation, les oxydes et les fluorures qui se sont déposés à la surface doivent être soigneusement éliminés.
Contrôle de la température de fusion
La température de fusion est trop basse, ce qui ne favorise pas la dissolution des éléments d'alliage ni l'évacuation des gaz et des inclusions. De plus, en raison de la chaleur insuffisante du canal de coulée, les pièces moulées en aluminium fondu ne peuvent pas être correctement compensées. Une température de fusion excessive constitue non seulement un gaspillage d'énergie, mais présente également un inconvénient plus grave : en effet, plus la température est élevée, plus l'absorption d'hydrogène est importante, plus les grains cristallins sont grossiers et plus l'oxydation de l'aluminium est importante.
Temps de fusion
Afin de réduire l'oxydation et le piégeage de l'aluminium fondu, il convient de réduire autant que possible le temps de séjour de l'aluminium fondu dans le four et d'accélérer la fusion. Du début de la fusion à la fin de la coulée, le temps de séjour ne doit pas dépasser 4 heures pour la coulée d'aluminium fondu en moule de sable, 6 heures pour la coulée en moule perdu et 8 heures pour la coulée sous pression.
Transfert d'aluminium fondu
Bien que la densité de l'alumine solide soit similaire à celle de l'aluminium fondu, une fois introduite dans ce dernier, il lui faut un temps suffisamment long pour couler jusqu'au fond du creuset. Le film d’oxyde d’aluminium qui se forme après l’oxydation de l’aluminium fondu n’est dense que du côté en contact avec l’aluminium fondu ; le côté en contact avec l’air est poreux et présente un grand nombre de petits trous d’un diamètre compris entre 60 et 100 Å. Il possède une grande surface spécifique et un fort pouvoir d’adsorption. Il adsorbe facilement la vapeur d’eau et a tendance à remonter à la surface.
Par conséquent, la différence de densité entre ce film d’oxyde et l’aluminium en fusion est faible ; il se mélange donc à la masse fondue, sa vitesse de remontée à la surface est très lente, il est difficile à éliminer de la masse fondue, et la formation de pores dans la pièce moulée en aluminium fondu est trop importante. Par conséquent, la clé du transfert de l'aluminium en fusion consiste à réduire au minimum l'agitation du métal en fusion et à minimiser le contact entre la masse fondue et l'air.
Coulée d'aluminium fondu
Lors de l'utilisation du creuset basculant pour transférer la masse fondue, afin d'éviter tout mélange entre celle-ci et l'air, la poche de coulée doit être placée aussi près que possible de la buse du four et inclinée. Faites couler la masse fondue le long de la paroi latérale de la poche, afin qu'elle ne heurte pas directement le fond de celle-ci, ce qui provoquerait une agitation et des projections.