À medida que a demanda por peças fundidas de metais não ferrosos (especialmente peças fundidas de alumínio e ligas de alumínio) continua a crescer, a pressão sobre as fundições para melhorar a qualidade das peças fundidas também está aumentando. Como as especificações técnicas para a maioria das aplicações industriais, incluindo construção, engenharia, transporte, aeroespacial e automotiva, cujo uso tem crescido rapidamente nos últimos anos. Para remover impurezas da massa fundida e obter um metal mais limpo e de melhor qualidade, um dos métodos de limpeza mais comuns e eficazes utilizados pelas fundições é a desgaseificação rotativa para fundição.
Existem dois tipos principais de impurezas encontradas no alumínio fundido: hidrogênio dissolvido e inclusões sólidas não metálicas.
À medida que o metal esfria, o hidrogênio dissolvido se liberta da solução e forma poros prejudiciais. Essa porosidade e as inclusões sólidas não metálicas reduzem a resistência e afetam negativamente o desempenho final das peças fundidas de alumínio.
Essa reação leva à formação de camadas de óxido na superfície do metal fundido durante o processo de fusão e a subsequente transferência do metal fundido. Os óxidos produzidos ficam retidos na maior parte do material fundido e, em seguida, são transferidos para a peça fundida final. Outras inclusões não metálicas, como carbonetos, nitretos ou boretos, podem provir de fontes como os materiais dos cadinhos ou outros materiais refratários.
Quaisquer inclusões que surgirem causarão defeitos estruturais na peça fundida, o que afetará negativamente as propriedades mecânicas, além de causar dificuldades no processamento e poder danificar a máquina-ferramenta.
Portanto, o hidrogênio dissolvido e as inclusões não metálicas devem ser removidos do metal fundido antes da fundição, a fim de se obter a melhor qualidade.
À medida que a demanda global por volume e qualidade das peças fundidas de alumínio aumenta, o setor se torna mais globalizado e a concorrência entre as fundições se torna cada vez mais acirrada. As fundições devem adotar os processos mais eficientes e econômicos para oferecer peças fundidas a preços competitivos.
A desgaseificação rotativa para fundição é utilizada para purificar o metal e envolve o processo físico de uso de um fluxo de gás inerte. Recomenda-se a desgaseificação do alumínio com nitrogênio seco ou argônio. O hidrogênio dissolvido no material fundido se difunde nas bolhas ascendentes do gás de fluxo e é transportado para a superfície do material fundido. O óxido e outras inclusões não metálicas são removidos principalmente por flotação, pois pequenas bolhas inertes se ligam ao óxido e, em seguida, flutuam até a superfície do banho. Os princípios que se aplicam à remoção de hidrogênio também se aplicam à remoção de óxido.
O princípio de desgaseamento rotativo é aumentar a área de superfície do gás de intercalação exposta ao metal. Quanto maior a área de superfície, maior a taxa de transferência do metal para o gás inerte. Para um determinado volume de gás, quanto menor o tamanho da bolha, maior a área de superfície. Por exemplo, uma bolha com diâmetro de 1 polegada tem uma área de superfície de 6 polegadas quadradas. Se a mesma bolha for dividida em bolhas com diâmetro de 1/16 de polegada, a área de superfície aumentará para 96 polegadas quadradas. Bolhas menores causam menos interferência na superfície do material fundido, reduzindo a absorção adicional de hidrogênio em ambientes úmidos.