A fundição de topo quente de alumínio apresenta as vantagens de uma excelente qualidade interna e superficial do lingote, além de facilidade de produção e operação; por isso, o processo de fundição de topo quente é escolhido para a produção de lingotes redondos de liga de alumínio. Desde que a composição da liga e o equipamento do processo de fundição com topo quente estejam definidos, os parâmetros do processo de fundição são muito importantes para a produção de lingotes redondos de liga de alumínio de grande diâmetro e alta qualidade.
Os parâmetros do processo de fundição incluem, principalmente, a velocidade de fundição, a temperatura de fundição e a resistência ao resfriamento do lingote. A produção de lingotes redondos de liga de alumínio de alta qualidade é, na verdade, o resultado da melhor combinação desses três parâmetros principais.
(1) Velocidade de lançamento. Há uma manga de elevação no cristalizador de fundição com topo quente, que desempenha um papel no resfriamento e na lubrificação durante o processo de resfriamento. Como a largura da manga do canal de alimentação é fixa, a altura de resfriamento do lingote também é fixa. A escolha da velocidade de fundição deve basear-se na garantia de que o lingote redondo de liga de alumínio apresente boa formabilidade, o que significa assegurar que o lingote redondo de liga de alumínio não apresente rachaduras e tenha boa qualidade de superfície. Levando em conta os fatores acima, aliados ao grande diâmetro do lingote, é mais adequado fundir lingotes redondos de liga de alumínio a uma velocidade de fundição relativamente baixa; portanto, a velocidade de fundição é selecionada entre 20 e 30 mm/min.
(2) Temperatura de fundição. A escolha da temperatura de fundição tem como objetivo garantir que a liga de alumínio fundida, após a fundição por liberação, apresente boa fluidez durante o processo de fundição. Pois somente uma boa fluidez pode garantir que a liga de alumínio fundida tenha boas propriedades de preenchimento.
Os fatores que afetam a temperatura de fundição incluem a distância percorrida pelo alumínio fundido (comprimento do canal de fundição), a queda de temperatura durante o fluxo (comprimento do canal de fundição e temperatura ambiente), a composição da liga, as especificações do lingote e o fluxo da massa fundida no canal de fundição. Geralmente, a temperatura de fundição deve ser 50 a 100 graus Celsius superior à temperatura de liquidus da liga. Além disso, devido ao grande diâmetro do lingote redondo de liga de alumínio fundido, durante o processo de fundição, a velocidade de solidificação das partes interna e externa do lingote não é uniforme, sendo fácil que ocorram defeitos de porosidade. Se a temperatura de fundição for baixa, a parte central do lingote não poderá ser alimentada de forma eficaz e oportuna, podendo ocorrer graves defeitos de folga, o que levará a rachaduras no produto extrudado durante o processo de extrusão subsequente, afetando seriamente a qualidade. Portanto, a temperatura de fundição é definida entre 680 e 690 graus Celsius.
(3) Intensidade de resfriamento. A intensidade de resfriamento exerce grande influência na estrutura do lingote, em seu desempenho, na tendência à fissuração e na qualidade da superfície do lingote. A vazão, a taxa de fluxo e a temperatura da água de resfriamento, a estrutura do cristalizador e a temperatura de fundição são os três fatores básicos que determinam a intensidade de resfriamento. Na produção industrializada de fundição por fusão de ligas de alumínio, para um determinado tipo de liga e especificação do lingote, a estrutura do cristalizador e a temperatura de fundição são basicamente fixas, e a intensidade de resfriamento do lingote só pode ser controlada ajustando-se o fluxo e a vazão da água de resfriamento. Portanto, a pressão da água de resfriamento é selecionada para ficar entre 0,05 e 0,10 MPa.