noticias de la compañía sobre ¿Cómo desgasifican el aluminio?

La afinidad del aluminio fundido para captar hidrógeno es una amenaza insidiosa para la producción.o lubricantes contaminados y lo libera en forma de burbujas cuando se solidificaLas burbujas crean porosidad, ampollas y propiedades mecánicas reducidas.Pero ¿cómo hacen los fabricantes degas aluminioLa solución se encuentra en una combinación de técnicas eficaces y equipos precisos, las máquinas de desgasificación de aluminio son la base de la depuración contemporánea.

Antes de explorar el "cómo", entendamos lo que está en juego el aluminio fundido es 50 veces más propenso a la fragilidad que el aluminio sólido cuando los metales se enfrían la solubilidad del hidrógeno disminuye drásticamentey el gas disuelto produce defectosLas cantidades de trazas (superiores a 0,15 cm3/100 g) pueden reducir la resistencia a la tracción en un 30% y contribuir en un 15~20% a la chatarra anual.La desgasificación no es sólo un paso del proceso sino un procedimiento de control de calidad necesario.

1. Desgasificación química tradicional: conveniente pero incompleta

   Para las fundiciones a pequeña escala, los métodos químicos son típicamente el método elegido.y el proceso funciona de la siguiente manera:

   Los operarios sumergen tabletas liberadoras de cloro (hexacloroetano, por ejemplo) o gránulos de flujo en aluminio fundido en una campana perforada precalentada.Los flujos de descomposición a altas temperaturas producen gases como el cloruro de aluminioLas burbujas formadas tienen una presión parcial de hidrógeno extremadamente baja, y el hidrógeno disuelto es atraído hacia ellas por difusión.de donde se desnatan como escoria..

   Aunque es barato y sencillo de aplicar, la desgasificación química tiene inconvenientes: los vapores tóxicos de cloro (que requieren una ventilación severa), los residuos de flujo pueden contaminar las aleaciones de alta pureza,y su eficiencia máxima es del 40% –no es lo suficientemente alta para aplicaciones críticasEn la actualidad, se utiliza principalmente para pequeños lotes o como tratamiento previo para el refinamiento mecánico.

2. Desgasificación de gases inertes: el estándar industrial (y el papel de las máquinas de desgasificación de aluminio)

   En la fabricación industrial, la desgasificación de gases inertes es la norma y el equipo para la desgasificación de aluminio garantiza su éxito.Las burbujas de gas inerte (nitrógeno o argón) son "esponjas"," absorbe el hidrógeno del metal fundido (donde se encuentra) en las burbujas (donde no se encuentra).

   Cómo las máquinas de desgasificación de aluminio producen resultados

   
   

   La clave de este proceso es crear burbujas extremadamente pequeñas, de tamaño uniforme, y esto es exactamente en lo que las máquinas de desgasificación de aluminio sobresalen.

   • Inyección de gas: el gas inerte de alta pureza (99,996% de nitrógeno o argón, secado para evitar la contaminación por humedad) es soplado por la máquina en el aluminio fundido.
   • Creación de microburbujas: Un rotor rotatorio, generalmente hecho de grafito, carburo de silicio o nitruro de silicio, corta el gas en burbujas muy finas (≤ 5 mm de diámetro) a 300 ∼ 600 RPM.Esto proporciona una superficie de gas metálico 10 ̇ 20 veces mayor que la burbujeo manual.
   • Difusión y eliminación: el hidrógeno se difunde en las burbujas ascendentes. Al mismo tiempo, la tensión superficial hace que las inclusiones no metálicas se adhieran a las superficies de las burbujas.liberan hidrógeno en la atmósfera, y las inclusiones se drenan como escoria.

   Las tecnologías más sofisticadas de desgasificación del aluminio incluyen ahora la inyección de flujo, lo que permite la desgasificación y el desgasificación simultáneas.El proceso SNIFTM de Pyrotek emplea una boquilla giratoria patentada para inyectar gas de una manera no turbulenta, reduciendo a la mitad la formación de escoria y alcanzando una eficiencia de eliminación de hidrógeno del 60­80%.

3. Desgasificación al vacío: para aplicaciones de gama alta

   Cuando se requiere un contenido de hidrógeno muy bajo (≤ 0,05 cm3/100 g), como en las aleaciones aeroespaciales o las láminas de condensador, los productores utilizan la desgasificación al vacío.contenedor de baja presión: la presión reducida reduce la solubilidad del hidrógeno, empujando el gas hacia fuera en forma de burbujas que flotan y ventilan.

   A pesar de ser extremadamente eficaz, la desgasificación al vacío es de capital y energía costosa.se precede generalmente por un pretratamiento en una máquina de desgasificación de aluminio que elimina la mayor parte del hidrógeno antes del paso al vacío.

4. Factores críticos para una desgasificación exitosa

   El éxito de cualquier proceso depende del control de factores clave, la mayoría de los cuales se refieren a las máquinas de desgasificación de aluminio:

   • Temperatura: La desgasificación es óptima entre 710°C y 750°C. Una temperatura demasiado alta aumenta la absorción de hidrógeno; una temperatura demasiado baja hace que el derretimiento sea demasiado viscoso para permitir que las burbujas se eleven.
   • Tamaño de la burbuja: Cuanto más pequeña sea la burbuja, mayor será el área de superficie para la absorción de hidrógeno.La velocidad de rotación de la máquina de desgasificación de aluminio influye directamente en el tamaño de la burbuja., disminuyendo la eficiencia.
   • Mantenimiento del equipo: los rotores ásperos o desgastados interrumpen la formación de burbujas.El fabricante de ruedas de motor Hayes-Lemmerz descubrió que sus rotores de carburo de silicio en sus desgaseadores de aluminio seguían funcionando durante 800 ciclos (en comparación con 300 para el grafito), minimizando el tiempo de inactividad y proporcionando consistencia.
5. Desgasificación en el mundo real: cómo la ponen en práctica los fabricantes

   El mejor enfoque es una función de la escala de producción y los requisitos de calidad:

   
   

   • Pequeñas fundiciones: los sistemas internos de desgasificación de aluminio, junto con flujos limpios y respetuosos con el medio ambiente, tratan lotes de hasta 50 kg, para obtener la máxima eficiencia y ahorro de costes.
   • Líneas automotrices: los sistemas de desgasificación de aluminio en línea (por ejemplo, SNIF Sheer Neo de Pyrotek) se utilizan en operaciones de fundición continua, tratando más de 1.000 kg de metal fundido por hora.Dichos sistemas interactúan con las lavadoras, purificando el aluminio cuando se introduce en las máquinas de fundición sin detener la producción.
   • Aeroespacial: el desgasificación al vacío se trata luego en una máquina de desgasificación de aluminio tipo caja, con tan solo 0,09 cm3/100 g de hidrógeno para las partes estructurales.

La desgasificación del aluminio comenzó como un proceso químico en bruto y ahora es una ingeniería avanzada y los equipos para la desgasificación del aluminio son el pináculo de ella.Convirtiendo el gas inerte en una herramienta de purificación extremadamente precisa, este tipo de equipo permite una eliminación uniforme y eficiente del hidrógeno a un costo menor y con menos defectos.Utilizados con flujos para series de producción limitada o integrados en la fabricación continua aeroespacial, producen aluminio fundido de mayor calidad.

Para los fabricantes, el mensaje es claro: encuentren el proceso de desgasificación que mejor les funcione, pero no subestimen la máquina de desgasificación de aluminio.No es sólo maquinaria, es la diferencia entre hacer chatarra y hacer un producto funcional..