Le processus de dégazage de l'aluminium lors de la coulée permet d'améliorer considérablement la qualité et le rendement des produits en aluminium, ce qui augmente la rentabilité des fonderies d'aluminium.
C'est ainsi que l'aluminium fabricant d'unités de dégazage Adtech a expliqué l'origine de la présence d'hydrogène dans la masse d'aluminium fondu.
L'hydrogène peut être brûlé dans un four à gaz, et le condensat provenant de l'outil, du flux et des additifs d'alliage est introduit dans l'aluminium liquide.
Cependant, le plus souvent, l'hydrogène est introduit dans l'aluminium fondu par le biais de l'humidité atmosphérique. La solubilité de l'hydrogène augmente avec l'humidité relative de l'atmosphère.
En raison de sa légèreté, l'aluminium est un métal qui est généralement utilisé pour sa résistance relative.
Cependant, lors de la coulée de l'aluminium, des impuretés appelées « inclusions » peuvent créer des points de faiblesse dans le produit.
Ces inclusions ont de nombreuses causes, mais la présence d'hydrogène est l'une des plus courantes.
L'hydrogène est soluble dans l'aluminium liquide et peut traverser l'aluminium fondu presque comme l'air.
À mesure que le métal liquide se refroidit et se solidifie, l'hydrogène s'écoule de la zone de haute pression vers la zone de basse pression.
Il va se regrouper et former des poches d'air. Lorsque le métal se solidifie, ces poches d'air deviennent des inclusions et des points de faiblesse.
Le dégazage de l'aluminium en fonderie est un procédé utilisé pour éliminer l'hydrogène de l'aluminium fondu.
Procédure de retrait
À mesure que la demande en produits en aluminium de haute qualité augmente, notamment dans le secteur aérospatial, la nécessité de réduire les inclusions dans les pièces moulées s'est également accrue.
Une méthode couramment utilisée pour éliminer l'hydrogène consiste à injecter de l'azote sous pression dans de l'aluminium liquide.
L'hydrogène est attiré par les bulles d'azote, puis absorbé par l'aluminium et libéré à la surface.
L'argon est également très efficace, mais en raison du coût élevé de ce gaz, on privilégie l'azote.
Dispositif de dégazage rotatif
La turbine rotative agit en augmentant la surface de contact du gaz inerte introduit dans le métal.
Les bulles d'azote plus petites générées par le procédé à turbine présentent une surface totale plus importante et captent davantage d'hydrogène.
De plus, les perturbations de surface moins importantes provoquées par les bulles plus petites permettent de limiter la réabsorption d'hydrogène dans le métal à partir de l'humidité atmosphérique.
Dans le processus de dégazage de l'aluminium utilisé en fonderie, les gaz inertes ou chimiquement inertes (argon, azote) sont évacués par l'intermédiaire de l'arbre rotatif et du rotor.
L'énergie générée par l'arbre en rotation entraîne la formation d'un grand nombre de petites bulles, ce qui permet d'obtenir un rapport surface/volume très élevé.
La grande surface spécifique favorise une diffusion rapide et efficace de l'hydrogène dans les bulles, ce qui permet d'équilibrer l'activité de l'hydrogène dans les phases liquide et gazeuse.
Par rapport au dégazage par flux, le dégazeur rotatif permet d'éliminer l'hydrogène de manière plus efficace.
De plus, le dégazeur rotatif n'utilise pas de sels de chlore ni de fluor nocifs.
Une machine de dégazage rotative peut également combiner les fonctions de dégazage et d'injection de flux.
Dans ce cas, le gaz inerte sert de vecteur au flux granulaire. Cette méthode est appelée « injection de flux ».