L'affinage par fusion est l'un des moyens de réduire la quantité d'hydrogène et d'inclusions qui pénètrent dans l'aluminium fondu. Il permet d'obtenir un métal liquide pur. AdTech propose flux En matière de fusion et d'affinage, ils permettent de résoudre le problème des pertes par combustion excessives et de la pollution par les gaz résiduaires causées par la réaction chimique des fondants traditionnels dans le bain d'alliage en fusion.
En ce qui concerne l'hydrogène et les inclusions qui pénètrent dans l'aluminium fondu, seules les méthodes de “ vidange ” et de “ dissolution ” peuvent être utilisées. Au cours du processus de solidification d'un alliage d'aluminium moulé, la solubilité de l'hydrogène diminue à mesure que la température baisse. Il est donc impossible de tenter de dissoudre partiellement, voire complètement, l'hydrogène présent dans l'aluminium fondu au sein de la matrice de l'alliage pendant la solidification.
L'affinage par fusion est l'un des moyens les plus courants et les plus efficaces pour obtenir un métal liquide pur. L'obtention d'un bain de fusion d'alliage d'aluminium pur est la garantie et la condition préalable à l'obtention de pièces moulées en alliage d'aluminium de haute qualité. L'hydrogène est la principale source de porosité dans les alliages d'aluminium. Il est essentiel de bien comprendre l'origine des pores (notamment la source d'hydrogène, son mode d'introduction dans l'aluminium fondu, la forme sous laquelle il se présente dans l'aluminium fondu et son mode d'élimination). La compréhension du processus de formation des pores et des principaux facteurs qui l'influencent constitue la condition préalable fondamentale pour mettre en œuvre des mesures d'affinage efficaces.
Lors de la fusion d’un alliage d’aluminium, la concentration en hydrogène dans l’air entourant le métal est faible. C'est pourquoi de nombreux chercheurs estiment que l'absorption d'hydrogène provient principalement de l'eau présente dans l'air. Lorsque la température dépasse 400 ℃, l'aluminium et la vapeur d'eau présente dans l'air produisent des atomes d'hydrogène et des molécules d'hydrogène. Les premiers sont absorbés par l'aluminium liquide, tandis que les secondes sont rejetées dans l'air.
Lors de la production d'hydrogène, il se forme une couche d'oxyde résistante à la rupture, ce qui permet d'empêcher dans une certaine mesure la réaction décrite ci-dessus. Seuls deux facteurs influencent l'absorption d'hydrogène par l'aluminium fondu : (1) la teneur en vapeur d'eau présente autour de l'aluminium fondu ; (2) l'épaisseur de la couche d'oxyde sur l'aluminium fondu.
En raison de la variation constante de la teneur en humidité de l’air, la teneur en hydrogène de l’aluminium fondu varie également en permanence, et le nombre de pores évolue en conséquence. La teneur en humidité de l’air est comprise entre 3 et 4 g/m³ en hiver et supérieure à 18 g/m³ en été. Par conséquent, c’est en été, lorsque l’humidité de l’air est la plus élevée, que la pièce moulée présente le plus grand nombre de pores. La présence d’un film d’oxyde dense à la surface de l’alliage d’aluminium en fusion ralentit considérablement la vitesse de réaction entre l’aluminium et la vapeur d’eau.
Au cours du processus de cristallisation du métal, les atomes d’hydrogène, les molécules d’hydrogène et les hydrures se précipitent sous différentes formes. Les atomes d’hydrogène se diffusent vers la surface du métal, puis quittent l’état d’adsorption (évaporation). Les molécules d’hydrogène sont éliminées du métal en fusion sous forme de bulles. Les hydrures sont éliminés sous forme d’inclusions non métalliques. Lorsque des bulles remontent à la surface du métal en fusion, certaines d’entre elles ne parviennent pas à atteindre l’interface et restent dans le métal en fusion, ce qui entraîne la formation de trous dans la pièce moulée.
De manière générale, le problème des inclusions dans l'aluminium réduit et l'aluminium fondu peut être abordé sous trois angles : la prévention, l'émission et la dissolution.
Afin d'éviter autant que possible que la charge du four n'absorbe de l'humidité.
Élimination des inclusions d'hydrogène et d'oxyde présentes dans l'aluminium fondu.
Au cours de la solidification, l'hydrogène présent dans l'aluminium fondu doit être dissous autant que possible dans la matrice de l'alliage, afin d'éviter la formation de pores.