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Affinage de l'aluminium fondu

Affinage de l'aluminium fondu

L'affinage de l'aluminium fondu consiste à éliminer les gaz et les inclusions présents dans l'alliage d'aluminium. Étant donné que les deux processus de fusion et d'affinage de l'alliage d'aluminium sont généralement combinés, on les désigne sous le terme d'« affinage » dans la pratique industrielle. Le gaz présent dans l'alliage d'aluminium étant principalement de l'hydrogène, le dégazage consiste essentiellement à éliminer cet hydrogène.

À l'heure actuelle, la principale méthode d'affinage de l'aluminium fondu consiste à produire une grande quantité de gaz en agent de raffinage dans l'alliage d'aluminium. Le corps de la bulle peut résulter d'une réaction chimique interne au sein de l'aluminium liquide, ou bien provenir d'une partie de l'agent de dégazage raffiné ajouté directement selon le principe de la pression partielle, afin de dissoudre l'hydrogène dans l'aluminium ; les particules se diffusent alors vers la bulle. À ce stade, la pression partielle de la bulle est nulle et sa densité est inférieure à celle de l'aluminium. Lorsque la bulle remonte à la surface de l’aluminium fondu, elle éclate et l’hydrogène s’échappe dans l’atmosphère, ce qui permet finalement d’atteindre l’objectif d’élimination de l’hydrogène. Le principe de l’élimination des scories est le même que celui du dégazage : “ l’élimination des scories est la base du dégazage ”.

Affinage de l'aluminium fondu

Bien que la densité de l’alumine solide soit similaire à celle de l’aluminium fondu, il lui faut un temps suffisamment long pour atteindre le fond du creuset après avoir pénétré dans l’aluminium fondu. Cependant, le film d’oxyde formé après l’oxydation de l’aluminium fondu ne comporte qu’un grand nombre de pores de grand diamètre, en contact étroit avec l’aluminium fondu. Sa surface spécifique étant importante, les substances adsorbées ont tendance à remonter vers la surface. Par conséquent, la différence de densité entre ce film d’oxyde et l’aluminium fondu est faible. Lorsqu’il est mélangé à la masse fondue, sa vitesse de remontée et de descente est très lente, et il est difficile de l’éliminer de l’aluminium fondu, ce qui entraîne la formation de pores et d’inclusions dans la pièce moulée. Par conséquent, la clé du transfert de l’aluminium fondu réside dans la réduction au minimum du mélange et du contact entre l’aluminium fondu et l’air.

La méthode la plus couramment utilisée pour éliminer les microperforations dans les pièces moulées en alliage d'aluminium est l'affinage par flux de l'aluminium fondu. Le procédé le plus courant consiste à dégazer à l’aide de sels de chlorure et de chlorures pendant la fusion. Lors de l’utilisation de sels de chlorure et d’agents de dégazage à base de chlorure, il convient d’utiliser une cloche à vide pour enfoncer l’agent de dégazage à 100 m au fond du creuset, puis de le déplacer à vitesse constante. Afin d’éviter que l’aluminium en fusion ne projette de grandes quantités de projections, l’agent de dégazage peut être ajouté par lots ; une fois le dégazage et la formation de scories terminés, il convient de laisser reposer le mélange pendant un temps déterminé. Pour les autres fondants métalliques, l’opération d’affinage est identique.