L'affinage des alliages d'aluminium moulés fait appel à des composés chimiques pour dégazer et éliminer les scories. L'affinage est une étape importante et incontournable du processus de moulage des alliages d'aluminium. Il permet de dégazer, de purifier et d'affiner l'alliage d'aluminium. Il permet également d'améliorer la plasticité et la ténacité de l'alliage d'aluminium moulé et de le préparer au durcissement par précipitation.
L'alliage d'aluminium moulé présente des propriétés chimiques relativement actives. Lors de la coulée et de la fusion, il réagit facilement avec la vapeur d'eau, ce qui entraîne son oxydation et l'absorption d'hydrogène ; ainsi, lorsque l'aluminium liquide se solidifie pour former des pièces moulées, des défauts tels que des inclusions et des porosités se développent. Ces défauts altèrent les propriétés mécaniques des pièces moulées en aluminium.
Il existe actuellement deux méthodes d'affinage des alliages d'aluminium moulés :
1. Procédé de raffinage par adsorption : il comprend principalement affinage par flux méthode, méthode de flottation par dégazage, et Filtration CFF méthode ;
2. Méthode de raffinage sans adsorption : traitement sous vide et traitement par ultrasons.
Le processus de traitement d'affinage des alliages d'aluminium moulés permet de dissoudre entièrement les différentes phases présentes dans l'alliage, de renforcer la structure affinée, d'améliorer la ténacité et la résistance à la corrosion, d'éliminer les contraintes et d'assouplir le matériau, afin de permettre la poursuite des opérations d'usinage ou de formage.
Outre l'inhalation de l'alliage d'aluminium moulé lors de la fusion, celle-ci se produit également lors de la coulée dans le moule. Lorsque le métal liquide pénètre dans le moule, sa température diminue, ce qui réduit la solubilité du gaz ; l'excès de gaz se précipite alors, et une partie de celui-ci ne peut s'échapper. Le gaz reste dans la pièce moulée en aluminium et forme des pores, communément appelés “ piqûres ”.
Le gaz présent dans l'alliage d'aluminium moulé est parfois associé à la cavité de retrait, et le gaz précipité dans l'aluminium en fusion reste dans cette cavité. Si la pression générée par l'échauffement des bulles est importante, la surface des pores est lisse et une couche brillante entoure les trous ; si la pression générée par les bulles est faible, la surface interne des pores est ridée et, en y regardant de plus près, on observe les caractéristiques propres au retrait.
Plus la teneur en hydrogène du bain d'alliage d'aluminium est élevée, plus le nombre de piqûres dans l'alliage d'aluminium moulé est important.
Les porosités présentes dans l'alliage d'aluminium moulé réduisent non seulement l'étanchéité à l'air et la résistance à la corrosion de la pièce moulée, mais aussi les propriétés mécaniques de l'alliage. Pour obtenir des pièces moulées en aluminium sans porosités ou avec un nombre réduit de porosités, la clé réside dans les conditions de fusion. Si un agent de recouvrement est ajouté pour assurer une protection pendant la fusion, la quantité de gaz absorbée par l'alliage est considérablement réduite. Par conséquent, le processus d'affinage de l'aluminium fondu lors de la coulée de l'alliage d'aluminium permet de contrôler efficacement la teneur en hydrogène de l'aluminium fondu.
Lors de la coulée d'alliages d'aluminium, quelle que soit la méthode d'affinage utilisée, l'objectif est d'assurer un meilleur dégazage, une meilleure purification et un meilleur affinage de l'alliage d'aluminium, afin d'obtenir des pièces moulées en aluminium de haute qualité et conformes aux normes.