L'aluminium fondu est extrêmement réactif ; ainsi, lorsqu'il entre en contact avec de l'air humide ou des outils mouillés, l'eau se décompose et libère de l'hydrogène dans la masse fondue. Il est bien établi que des quantités excessives de ce gaz dissous ont un effet néfaste sur les propriétés mécaniques des pièces moulées en aluminium finales. Ce que savent également tous les spécialistes de la fonderie, c’est que le gaz dissous a une influence prépondérante sur la répartition et l’ampleur de la porosité et du retrait. Les niveaux d’hydrogène dissous doivent être maîtrisés afin de réduire au minimum les rebuts. Pour contrôler la présence de gaz dans l’aluminium, les fonderies doivent mettre en œuvre des méthodes de dégazage de l’aluminium.
1. Empêcher et réduire au minimum l'introduction d'hydrogène dans la masse fondue.
2. Mesurer et retirer l'hydrogène avant de verser.
Procédé de dégazage de l'aluminium
Le dégazage de l'aluminium fondu s'effectue généralement à l'aide d'un gaz de purge, généralement introduit dans la masse fondue par un dispositif de dégazage rotatif. Ce processus de dégazage est soumis aux lois thermodynamiques ; lorsque des bulles de gaz de purge sont introduites dans la masse fondue, elles captent de l'hydrogène en remontant vers la surface. Dans le meilleur des cas, ces bulles saturées en hydrogène quittent le bain fondu et réduisent ainsi la teneur en hydrogène. Dans ce cas, l’efficacité du procédé est de 100% d’un point de vue thermodynamique. Mais à mesure que la teneur en gaz de la masse fondue diminue, la pression d’équilibre de l’hydrogène dans les bulles diminue également ; par conséquent, la quantité de gaz de purge nécessaire pour éliminer l’hydrogène restant doit augmenter. AdTech unité de dégazage en ligne Comme il facilite l'élimination des gaz, il est installé entre le four de fusion et la machine de coulée.
Le dégazage s'effectue généralement dans l'une des trois zones suivantes de l'usine de fonderie :
1. Dans la poche de transfert, utilisée pour acheminer le métal entre les fours de fusion et les fours de maintien en température.
2. Dans les fours à creuset, généralement juste avant la coulée de l'aluminium fondu.
3. Dans un système en ligne, lorsque le métal est acheminé vers les fours de maintien par une goulotte.
Mesure du gaz
Il existe deux méthodes principales d'analyse des gaz : les techniques d'échantillonnage et les méthodes in situ. Les techniques d'échantillonnage peuvent être subdivisées en deux catégories. Dans la première, un échantillon liquide est prélevé et introduit directement dans l'instrument de mesure avant qu'il ne se solidifie. Dans la seconde, un échantillon liquide est versé dans un moule spécialement conçu à cet effet, puis l'échantillon solide est analysé.