L'aluminium est un métal actif qui s'oxyde facilement et absorbe les gaz lors du processus de moulage. L'oxyde d'aluminium (Al₂O₃) présente un point de fusion élevé (2 050 °C) et une densité légèrement supérieure à celle de l'aluminium liquide. Il est difficile à éliminer de l'aluminium liquide en suspension et a tendance à former des inclusions de scories dans la pièce moulée. Lors du refroidissement, les gaz présents dans l'aluminium fondu sont souvent bloqués par le film dense d'Al₂O₃. La pièce moulée présente alors de nombreux trous d'épingle, ce qui affecte sa compacité et ses propriétés mécaniques.
Afin d'éviter l'oxydation, flux Les sels à bas point de fusion (tels que le NaCl, le KCl ou le Na₃AlF₆) sont couramment utilisés pour isoler l'aluminium liquide de l'air. Il convient de réduire au maximum l’agitation et de dégazer l’aluminium liquide à un stade avancé de la fusion. L’affinage consiste à faire passer du chlore gazeux dans l’aluminium liquide, ou à ajouter de l’hexachloroéthane et du chlorure de zinc pour former des bulles, de sorte que l’hydrogène dissous dans l’aluminium liquide pénètre dans les bulles et précipite. Au cours du processus de remontée des bulles, le gaz et les inclusions d’Al₂O₃ présents dans l’aluminium liquide sont éliminés de la surface du liquide, ce qui permet d’obtenir un aluminium liquide pur.
Procédé de moulage de l'aluminium
L'alliage d'aluminium moulé présente un point de fusion bas et est généralement fondu dans un creuset. Le moulage au sable fin permet de réduire la rugosité de surface de la pièce moulée. Afin d'éviter l'oxydation et l'inhalation de l'aluminium liquide pendant le processus de coulée, on utilise généralement un système de coulée ouvert et on prévoit davantage de canaux de coulée internes. Les canaux de coulée droits ont souvent la forme d'un serpent ou d'un col de cygne, ce qui permet à l'alliage de remplir rapidement et en douceur la cavité sans éclaboussures, tourbillons ni chocs. Les pièces moulées en alliage d'aluminium peuvent être réalisées selon diverses méthodes de moulage.
La fusion et la coulée des alliages d'aluminium constituent les étapes clés de la production par moulage. Un contrôle rigoureux de l'ensemble du processus de fusion et de coulée joue un rôle essentiel dans la prévention des défauts de coulée. Le métal d'aluminium fondu a une forte tendance à absorber l'hydrogène, possède un fort pouvoir oxydant et dissout facilement le fer. Des précautions simples mais rigoureuses doivent être prises pendant les processus de fusion et de coulée afin d'obtenir des pièces moulées de haute qualité.