La fusion des alliages d'aluminium constitue l'une des étapes les plus importantes du processus de production de barres de fonderie de haute qualité. Le procédé d'affinage par fondant est une étape clé de la fusion des alliages d'aluminium. Les principaux composants des fondants actuellement disponibles sur le marché sont les chlorures et les fluorures. Si le processus n’est pas correctement maîtrisé, des scories, des pores, des grains grossiers, des cristaux en plumes et d’autres défauts de coulée apparaîtront dans la pièce moulée ; il est donc indispensable de le contrôler rigoureusement. Il est préférable de maintenir la température de fusion de l’alliage d’aluminium 6063 entre 750 et 760 ℃ ; une température trop basse augmentera la formation d’inclusions de scories, tandis qu’une température trop élevée augmentera l’absorption d’hydrogène, l’oxydation, la nitruration et les pertes par combustion. Des études ont montré que la solubilité de l’hydrogène dans l’aluminium fondu augmente fortement au-delà de 760 °C. Lorsque la température est réduite, il existe de nombreux moyens d’absorber l’hydrogène, tels que le séchage des fours de fusion et des outils de coulée, afin d’éviter que l’utilisation du fondant ne soit altérée par l’humidité. Cependant, la température de fusion reste l’un des facteurs les plus sensibles. Une température de fusion excessive entraîne non seulement un gaspillage d’énergie et une augmentation des coûts, mais constitue également une cause directe de défauts tels que les pores, les grains grossiers et les cristaux en plumes.
Procédé d'affinage par flux
Flux Il s'agit d'un matériau auxiliaire important utilisé dans la fusion des alliages d'aluminium. Les principaux composants des fondants actuellement disponibles sur le marché sont les chlorures et les fluorures. Parmi ceux-ci, les chlorures présentent une forte capacité d'absorption d'eau et sont sensibles à l'humidité. Par conséquent, les matières premières utilisées dans la production de fondants doivent être séchées. Il convient d’éliminer complètement l’humidité, de sceller l’emballage, d’éviter tout dommage pendant le transport et le stockage, et de prêter attention à la date de fabrication. Si la durée de stockage est trop longue, une absorption d’humidité se produira également. Lors de la fusion de l’alliage d’aluminium 6063, si le flux (agent d’affinage et agent de recouvrement) absorbe de l’humidité, cela entraînera une absorption d’hydrogène plus ou moins importante par l’aluminium liquide.
Choisir un bon agent de raffinage Le choix d'un procédé d'affinage adapté est également très important. À l'heure actuelle, l'affinage de l'alliage d'aluminium 6063 s'effectue principalement par affinage à la poudre. Cette méthode de raffinage permet à l’agent de raffinage d’entrer pleinement en contact avec l’aluminium fondu et d’optimiser son efficacité. Bien que cet avantage soit évident, il convient également de prêter attention au processus de raffinage, sans quoi l’effet escompté ne sera pas obtenu. La pression d’azote utilisée dans le raffinage par poudre doit de préférence être faible, ce qui permet de répondre aux exigences liées à l’injection de poudre. Si l’azote utilisé pour l’affinage n’est pas de l’azote de haute pureté (99,99% N₂), plus la quantité d’azote injectée dans l’aluminium liquide est importante, plus l’eau contenue dans le gaz fluoré provoque l’oxydation de l’aluminium liquide et l’absorption d’une plus grande quantité d’hydrogène. De plus, la pression du fluor gazeux est élevée et les vagues de roulement générées par le liquide sont importantes, ce qui augmente le risque de formation de scories oxydées.
Si l'on utilise de l'azote de haute pureté pour l'affinage, la pression d'affinage est élevée, les bulles générées sont volumineuses, ces grosses bulles exercent une forte poussée ascensionnelle dans l'aluminium en fusion, elles remontent rapidement à la surface, leur temps de séjour dans l'aluminium en fusion est court, l'efficacité de l'élimination de l'hydrogène est insuffisante et le gaspillage d'azote augmente les coûts. Par conséquent, il convient d’utiliser moins d’azote et davantage d’agents d’affinage ; une utilisation accrue d’agents d’affinage ne présente que des avantages, sans aucun inconvénient. L’objectif principal du procédé d’affinage par poudre est d’utiliser le moins de gaz possible et de pulvériser autant d’agent d’affinage que possible dans l’aluminium fondu.
