Le dégazage rotatif est l'une des méthodes de dégazage les plus efficaces, qui utilise un gaz inerte (l'azote). La réduction de la teneur en hydrogène de l'aluminium fondu avant la coulée constitue l'un des aspects les plus importants du contrôle qualité en fonderie. Le processus d'élimination de l'hydrogène est appelé « dégazage ».
Il est bien connu que l'aluminium fondu et les alliages d'aluminium absorbent de grandes quantités de gaz, et que la quantité présente dans une coulée donnée dépend des caractéristiques du métal utilisé, de la composition de l'alliage et des conditions de fusion. La présence de gaz dans le métal se traduit par l'apparition de soufflures, de ce qu'on appelle des piqûres et de rubans ou de bulles à la surface des pièces forgées. Si le produit fini est utilisé comme récipient pour des liquides ou des gaz, ces cavités, en particulier les piqûres, peuvent entraîner des fuites de gaz ou de liquide.
À l'état fondu, l'aluminium et ses alliages peuvent absorber des gaz, mais lorsque le métal liquide refroidit et se solidifie dans le moule, l'absorption de gaz diminue et les gaz libres sont libérés. Le gaz libéré s'accumule immédiatement et forme des bulles, dont certaines restent piégées dans les blocs solidifiés, ce qui entraîne l'apparition de cavités ou de discontinuités dans la structure métallique, à l'origine de la fragilité des pièces moulées.
Le magazine en ligne AdTech unité de dégazage utilise un procédé de dégazage sous gaz inerte. Le dégazage de l'aluminium repose sur les principes suivants :
L'hydrogène dissous se déplace d'une zone de forte concentration vers une zone de faible concentration. L'hydrogène se disperse dans le métal en fusion à mesure qu'il est libéré dans tout espace confiné. Il maintient une concentration constante dans l'ensemble de la masse fondue. La vitesse de migration de l'hydrogène dans l'aluminium fondu est presque aussi rapide que celle dans l'air. Il n'est donc pas nécessaire de mettre le métal en contact avec des gaz inertes à chaque once. L'efficacité du dégazage de l'aluminium dépend de deux facteurs : la vitesse de transport à l'interface métal/gaz et la surface totale sur laquelle le transport peut s'effectuer.
Le principe du dégazage rotatif consiste à augmenter la surface de contact entre le gaz d'injection et le métal. Une surface de contact plus importante augmente le taux de transfert du métal vers le gaz inerte. Pour un volume de gaz donné, plus la taille des bulles est petite, plus la surface de contact est grande.
Par exemple, une bulle d'un diamètre de 1 pouce a une surface de 6 pouces carrés. Si cette même bulle est divisée en bulles d'un diamètre de 1/16 de pouce, sa surface passera à 96 pouces carrés.
En d'autres termes, si l'on utilise le même volume de gaz et que l'on réduit le diamètre de la bulle à 1/16e de son diamètre initial, la surface totale sera multipliée par 16. Les bulles plus petites perturbent moins la surface de la masse fondue et limitent l'absorption supplémentaire d'hydrogène dans un environnement humide.
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