Fundente para fundición de aluminio

Utilizar el fundente para fundición de aluminio reduce drásticamente la escoria, aumenta los índices de recuperación de metal y mejora el acabado superficial; la selección correcta, el secado exhaustivo, la aplicación cuidadosa y la combinación con la desgasificación y la filtración cerámica producen los mejores resultados, mientras que los estrictos procedimientos de seguridad evitan reacciones peligrosas.

¿Por qué es importante el fundente en la fundición de aluminio?

Los productos fundentes para la fundición de aluminio desempeñan tres funciones principales: reúnen óxidos e inclusiones en la superficie de la masa fundida para facilitar su eliminación, protegen la superficie del metal fundido durante la carga y el vertido, y pueden mejorar el comportamiento de flujo en algunas operaciones. Los fundentes no sustituyen la eliminación adecuada del gas de fusión mediante la purga con gas inerte, sino que funcionan junto con la desgasificación y la filtración para producir piezas fundidas de baja porosidad y alta integridad.

Principales categorías de fundentes de aluminio y función de cada una de ellas

La práctica industrial agrupa los fundentes de aluminio por su función principal. A continuación se indican las categorías comunes y breves notas sobre cuándo utilizar cada una de ellas.

Flujo de escoria

Se utiliza para recoger y agrupar óxidos e inclusiones no metálicas en la superficie de la masa fundida para que los operarios puedan extraerlos. Esta categoría es común en operaciones de crisol, reverbero y hornos de mantenimiento.

Fundente de cobertura

Forma una capa protectora sobre la masa fundida, reduciendo la reoxidación durante la carga y la manipulación. Resulta útil durante periodos de mantenimiento prolongados o cuando se añaden materias primas frías que, de otro modo, generarían óxido.

Limpieza y desgasificación del fundente

Formulados para ayudar a capturar gases disueltos y óxidos arrastrados. A menudo se utilizan junto con la purga de gas inerte. Tenga en cuenta que en muchas situaciones de fundición de precisión, la purga de gas (argón o nitrógeno) es el paso principal de desgasificación.

Fundentes modificadores del grano y del silicio

Sales específicas y aditivos químicos que influyen en la estructura del grano o la morfología del silicio en determinadas aleaciones. Estos son nichos y requieren un estricto control del proceso.

Tabla: categorías de fundentes, composición típica, función principal, uso recomendado

Cómo actúa el fundente en el aluminio fundido

Los componentes del fundente suelen ser sales de haluro que se funden cerca de la temperatura de colada o reaccionan para formar fases de baja densidad que flotan en la superficie. Cuando se introducen en la masa fundida, los gránulos de fundente humedecen los fragmentos de óxido, se combinan con los contaminantes y favorecen la aglomeración. La escoria aglomerada flota o se asienta para que los operarios puedan eliminarla. Muchas fórmulas modernas tienen como objetivo minimizar los humos nocivos al tiempo que mantienen una alta eficacia de eliminación.

Nota técnica importante: las partículas de fundente que contienen humedad o aglutinantes volátiles pueden provocar una rápida vaporización cuando se añaden al metal fundido, produciendo salpicaduras explosivas. El secado y precalentamiento minuciosos del fundente y las cestas evitan reacciones violentas.

Tabla: lista de comprobación de la manipulación segura del fundente de aluminio

Elegir el fundente adecuado: cinco factores decisivos

1. Tipo de aleación: Algunos fundentes son adecuados para determinadas aleaciones de aluminio; consulte a su proveedor.

2. Etapa del proceso a la que se dirige: elija el fundente de escoria para el control de las impurezas a granel, el fundente de recubrimiento para la protección durante las retenciones y el fundente de desgasificación para la desgasificación por pares.

3. Perfil ambiental y de humos: Las mezclas con bajo contenido en humos o fluoruros pueden reducir la exposición del operario y las emisiones. El desarrollo reciente de productos da prioridad a esta característica.

4. Método de aplicación: El desnatado manual, la unidad de dosificación de fundente o la inyección requieren fundente en diferentes formas físicas (gránulo, polvo, pasta).

5. Normativa y seguridad laboral: las normas locales pueden restringir determinados contenidos de flúor; confirmar siempre con la FDS del proveedor.

Tabla: marcas habituales de fundentes comerciales y comparación

Nota: la selección del producto debe basarse en los datos técnicos del proveedor y en la revisión de la SDS para confirmar la composición y el uso recomendado.

Técnicas de aplicación: pasos prácticos que importan

Presecado y precalentamiento

Seque siempre el fundente al horno de forma controlada antes de utilizarlo. El precalentamiento evita que el agua atrapada se convierta en vapor y provoque la expulsión violenta del metal. Las cestas o cucharones precalentados reducen el choque y la formación de humos.

Desespumado manual

Tras la adición de fundente, dejar tiempo para la aglomeración y estabilización de la superficie. Utilizar espumaderas de mango largo para eliminar la capa de escoria. Mantener alejados a los operarios y utilizar blindaje.

Dosificadores de flujo y métodos de inyección

La dosificación o inyección automática de fundente puede reducir la exposición del operario y mejorar la repetibilidad. Cuando utilice la inyección, adapte el tamaño de las partículas y la fórmula del fundente al hardware de inyección para evitar la obstrucción de las boquillas.

Emparejamiento de flujo con desgasificación y filtración

Los mejores resultados se obtienen cuando el fundente se combina con la purga de gas inerte y los filtros de espuma cerámica. La purga de gas elimina el hidrógeno disuelto, mientras que el fundente limpia los óxidos e inclusiones superficiales. Los filtros cerámicos atrapan las partículas no metálicas durante el vertido.

Cuadro: defectos típicos, causa probable, medidas correctoras

Seguridad y medio ambiente: riesgos, controles, normativa

El aluminio fundido más el agua o la humedad en el fundente pueden crear salpicaduras violentas y explosiones de vapor; los operarios deben asumir que cualquier producto fundente puede emitir humos peligrosos cuando se calienta. Los controles técnicos incluyen el precalentamiento del fundente, la ventilación local por aspiración, la captura de humos y el almacenamiento en seco. El EPI debe incluir protección facial, ropa resistente al calor y respiradores cuando los niveles de humos sean inciertos.

Las presiones medioambientales y de exposición laboral están impulsando el desarrollo de mezclas de fundentes de baja emisión que reducen los fluoruros y las especies difíciles de capturar. Compruebe las normas locales sobre emisiones y la ficha de datos de seguridad del proveedor antes de comprometerse a un uso a gran escala.

Avances científicos y alternativas

Investigaciones recientes buscan fórmulas de fundentes que mejoren la humectación de la alúmina, reduzcan el ángulo de contacto con los óxidos y potencien la flotación de la escoria, reduciendo al mismo tiempo las emisiones nocivas. El diseño químico de los fundentes con componentes tensioactivos puede mejorar la captura de óxidos sin aumentar la carga de flúor. Mientras tanto, los enfoques hidrodinámicos, como la mejora de la inyección de gas inerte y la optimización del diseño de las cucharas, son vías alternativas para mejorar la calidad de la masa fundida.

Estudio de caso: Un cliente iraní utiliza placas filtrantes cerámicas ADtech con optimización de flujo

Fondo

Un reciclador de aluminio secundario de Irán trabajaba con materias primas con alto contenido en chatarra y escoria superficial frecuente, lo que provocaba pérdidas de material y defectos de acabado. La planta contaba con prácticas básicas de fundente, pero carecía de filtración cerámica y secado de fundente consistente. ADtech proporcionó placas de filtración de espuma cerámica adaptado a la configuración de vertido de la cuchara y recomendó un enfoque integrado: presecado del fundente, dosificación controlada del fundente, emparejamiento con un filtro cerámico fino en la puerta del canal y formación del operario.

Pasos de la intervención

1. Se instalaron placas filtrantes de cerámica ADtech en el sistema de compuertas para atrapar las inclusiones no metálicas durante el vertido.

2. El fundente se cambió a un tamaño de grano más adecuado para el equipo de inyección y se secó en horno antes de su uso.

3. Los operarios recibieron formación sobre dosificación de fundentes, tiempo de permanencia y técnica de desnatado, además de prácticas básicas de desgasificación mediante purga con lanza rotativa.

Resultados y observaciones prácticas

El cliente informó de vertidos visiblemente más limpios, un menor volumen de espumado superficial y menos repasos de acabado en piezas de fundición. Los filtros cerámicos capturaron inclusiones en suspensión que el fundente por sí solo no eliminaba. La confianza de los operarios mejoró cuando siguieron el nuevo protocolo de secado y dosificación del fundente. El resultado pone de manifiesto que la filtración y la aplicación correcta de fundente producen una mejor calidad que el fundente por sí solo.

Lista de comprobación práctica para los operarios de fundición que desean un rendimiento constante del fundente

• Leer la FDS del proveedor antes del primer uso.

• Almacenar el fundente en recipientes herméticos y en un lugar seco.

• Secar el fundente al horno antes de utilizarlo; documentar el tiempo y la temperatura de secado por lotes.

• Precalentar las cestas de espumadera y los cucharones.

• Combine el fundente con la purga de gas inerte y la filtración cerámica para obtener los mejores resultados.

• Controlar los humos e instalar un sistema de escape local cerca de la zona de refinado.

Preguntas más frecuentes

1. ¿Qué es el fundente para la fundición de aluminio y por qué se utiliza?
   El fundente es una mezcla formulada de sales y aditivos que se introducen en el aluminio fundido para combinarse con óxidos e impurezas, que luego se aglomeran para su eliminación. El fundente reduce los residuos y mejora el rendimiento cuando se utiliza correctamente.

2. ¿El fundente eliminará el hidrógeno disuelto para evitar la porosidad?
   El fundente ayuda a recoger los óxidos superficiales y las inclusiones en suspensión; la eliminación del hidrógeno disuelto suele requerir una purga con gas inerte. Utilice ambas técnicas para obtener los mejores resultados.

3. ¿Cómo debe almacenarse y prepararse el fundente?
   Mantenga el fundente seco en recipientes cerrados, séquelo en el horno antes de utilizarlo y precaliente las herramientas de manipulación. La humedad en el fundente puede provocar salpicaduras peligrosas.

4. ¿Puedo utilizar sal de mesa o productos químicos domésticos como fundente?
   Las mezclas de fundentes comerciales están diseñadas para un comportamiento de fusión y una seguridad específicos. Las sales domésticas carecen de la química completa necesaria y pueden aumentar los defectos o las emisiones. Utilice productos aptos para fundición.

5. ¿Existen opciones de fundentes de baja emisión de humos?
   Sí. Los proveedores ofrecen ahora fórmulas con bajo contenido en flúor y humos que reducen las emisiones y la exposición de los operarios. Compruébelo con la FDS y las pruebas del proveedor.

6. ¿Cuánto tiempo debo esperar después de añadir el fundente antes de espumar?
   Dejar tiempo para que el fundente se humedezca y aglomere los óxidos; la espera típica depende de la temperatura de fusión y del tipo de fundente. Siga las recomendaciones del proveedor y controle la superficie.

7. ¿Puede el fundente sustituir a la filtración?
   No. El fundente y la filtración realizan tareas de eliminación diferentes. Los filtros cerámicos atrapan las inclusiones durante el vertido; el fundente trata la superficie fundida y ayuda a gestionar la escoria. Utilice ambos para obtener la máxima calidad.

8. ¿Es seguro el fundente para su uso en pequeños talleres o fundiciones de aficionados?
   El fundente puede utilizarse de forma segura con un secado, EPI, ventilación y control del proceso adecuados. Nunca añada fundente húmedo al metal fundido; siga las normas básicas de seguridad en fundición.

9. ¿Cómo elegir un fundente para la fusión de chatarra?
   Elija fundentes de escoria con una fuerte acción de flotación y combínelos con una espumación robusta. Considere opciones de baja emisión de humos si las emisiones son un problema. Pruebe pequeños lotes antes de la implantación completa.

10. ¿Cuáles son los signos de que el fundente ha causado problemas en mi fundición?
    Observe si hay porosidad subsuperficial cerca de la piel, humos inusuales o aumento de inclusiones. Si aparecen, vuelva a comprobar la sequedad del fundente, la composición y el método de dosificación.

Lista de control operativa final de referencia rápida para el uso diario

• Lea la FDS del proveedor cada vez que cambie de tipo de fundente.

• Secar el fundente antes de cada uso.

• Utilice filtros durante los vertidos.

• Combine el fundente con la desgasificación con gas inerte cuando la porosidad sea un problema.

• Realice un seguimiento de la mezcla de desecho y del rendimiento del fundente; lleve registros sencillos que relacionen el lote de fundente con los resultados del vertido.