アルミニウムを溶解する場合、適切なフラックスは冶金目的によって異なります。 脱気フラックス（KCl-NaCl-フッ化物粒状製剤）：溶存水素を除去し、鋳造ポロシティを防止する。, 応募する ドロスフラックス（粉末状塩化フッ化物塩） 表面ドロスに捕捉された金属アルミニウムを分離・回収し、保持期間中の大気酸化から融液表面を保護するための被覆フラックス（粒状KCl-NaCl混合物）を指定し、以下を選択する。 精製用フラックス（微粉塩化物-フッ化物混合物） アドテック社のアルミニウム・フラックス製品群は、自動車ダイカスト、鋳物重力鋳造、アルミニウム二次製錬、連続鋳造の各工程において、680～780℃の温度に最適化された配合で、4つの機能すべてをカバーしています。.
アルミニウム・フラックスの使用が必要なプロジェクトでは、以下のことが可能です。 お問い合わせ お見積もりは無料です。.
アドテックでは、鋳物工場の冶金学者、二次製錬所の工場長、新しいアルミニウム鋳造ラインを立ち上げるエンジニアから、常にこの質問を受けます。難しいのは、「アルミニウムを溶解する際にどのようなフラックスを使用するか」が一つの質問ではなく、解決しようとしている問題によって4つか5つの異なる質問になることです。本当の問題は溶存水素の気孔率であるにもかかわらず、ドロス用フラックスを適用している鋳物工場や、チャージ材中の水分が根本的な問題であるにもかかわらず、高級精錬用フラックスに多額の費用を費やしている鋳物工場を見てきました。誤ったフラックスタイプを選択することは、費用の浪費につながり、実際の冶金的問題に対処することができません。.
アルミニウムにフラックス処理が必要な理由：冶金の核心問題
フラックスを選択する前に、なぜアルミニウム融解治療が必要なのかを正確に理解することで、根本原因ではなく症状を治療するというよくある間違いを防ぐことができる。.
溶存水素空隙率の問題
溶融アルミニウムは、大気中の水分、湿った装入物、湿度の高い炉内ガス、汚染されたスクラップなど、複数の供給源から水素を吸収する。660℃の液体アルミニウムは100gあたり約0.69mlの水素を保持するが、同じ温度の固体アルミニウムは100gあたりわずか0.036mlしか保持しない。この20倍の溶解度の低下により、溶解した水素は凝固中にガスバブルとして核生成し、完成した鋳物にポロシティを生じさせる。.
ほとんどの構造用アルミニウム鋳物の許容水素含有量は、アルミニウム100gあたり0.10～0.15ml H₂未満である。二次アルミニウム（リサイクルスクラップ）は、処理前に通常0.30～0.60ml/100gを含み、これは許容レベルの3～6倍である。脱ガスフラックスは、この特定の問題に対処する。.
ドロスとメタルロス：歩留まりの問題
溶融アルミニウムが空気に触れるたびに、表面の酸化皮膜が瞬時に形成されます。溶融、装入および攪拌中の乱流により、これらの皮膜は溶融体中に折り畳まれ、ドロスとして溶融体表面に蓄積される。アルミニウムの二次加工では、ドロスの発生は一般的にチャージ総重量の3～8%を占め、金属アルミニウムはそのドロス質量の40～70%を占め、直接的な収益損失となります。ドロッシングフラックスはこの歩留まりの問題に対処します。.
表面の再酸化：汚染問題
処理サイクルの間や鋳造前の保持期間中、露出したアルミニウム融液表面は継続的に新しい酸化物を形成する。融液表面に形成され、その後乱される各新規酸化物層は、新たなバイフィルム介在物を生成する。被覆フラックスはこの再酸化を防ぎます。.
微細介在物とアルカリ金属：品質問題
効果的な脱ガスやドロス処理を行った後でも、アルミニウム溶湯には微細な酸化物バイフィルム、スピネル粒子、溶解したアルカリ金属（スクラップ汚染によるナトリウム、カルシウム、カリウム）が含まれ、鋳物の機械的特性を劣化させます。アルミニウム-シリコン合金中のナトリウム含有量が約15ppmを超えると、共晶改質が過剰になり、水素吸収が促進される原因となります。精製フラックスは、これらの微細な汚染物質を除去します。.
アルミニウム溶解フラックスの4つの主な種類とそれぞれの役割
クイックリファレンスフラックスタイプと問題解決
| フラックスタイプ | 主要な問題の解決 | セカンダリー・ベネフィット | 物理的形態 | 適用時 |
|---|---|---|---|---|
| 脱気フラックス | 溶存水素／空隙率 | いくつかの包接浮遊 | 粒状パウダー | 溶融中または溶融後 |
| ドロシング・フラックス | ドロスメタルロス／表面酸化物 | よりクリーンなスキムライン | ファインパウダー | ドロスが溜まると |
| カバーフラックス | 保持中の表面の再酸化 | H₂吸収バリア | 粗い粒状 | スキミング後 / 保持中 |
| 精製フラックス | 微細介在物／アルカリ金属 | グレイン・リファインメントのサポート | ファインパウダー | 鋳造前、ガス抜き後 |
| 多目的フラックス | 複合機能 | 簡易治療 | 粒状パウダー | 一般治療 |
| 炉内洗浄フラックス | 壁/囲炉裏の酸化物の蓄積 | メタル回収 | 粗い粒状 | メンテナンス期間 |
それぞれのタイプが必要な時期を理解する
新規ファウンドリー・クライアントに使用する4つの質問による診断：
鋳物にガスポロシティやスポンジポロシティが見られますか？ → 第一に必要なのは脱気フラックスで、気孔率がひどい場合は回転式脱気装置と組み合わせる。.
アルミニウムの金属回収率が93-95%を下回っていませんか？ → 表面酸化物に捕捉された金属を減少させるドロッシングフラックスが第一に必要。.
長時間の滞留中に鋳物の水素含有量が増加していませんか？ → 保持中の大気中の水素吸収を防ぐため、カバーフラックスが第一に必要。.
機械的性質のばらつき、伸びの不足、機械加工された表面の介在物などはありませんか？ → 主なニーズは、微細なバイフィルムインクルージョンとアルカリ汚染を除去するための精製フラックス。.
このような場合、専用のフラックスを正しい順序で使用する処理シーケンスは、単一の多目的製品よりも優れている。.
脱気フラックス：いつ使うか、どのように機能するか、正しい投与量
水素除去のメカニズム
脱気フラックスは、水素との直接的な化学反応ではなく、物理的な気泡輸送メカニズムによって機能する。フラックス顆粒または粉末が溶融アルミニウムと接触すると、塩化物塩成分が微量の水分およびアルミニウムと反応して、主に塩素ガス（Cl₂）および塩化物蒸気といった非常に微細な気泡を発生させる。これらの気泡は溶融物を通って上昇する。.
上昇する気泡がアルミニウムを通過するたびに、水素飽和金属と本質的に水素を含まない気泡との間の濃度勾配によって、溶存水素が周囲の金属から気泡内部へと拡散する。気泡はこの水素をメルト表面まで運び、そこで水素は大気中に放出される。.
プロセス効率は、気泡サイズ（より小さな気泡は単位体積当たりの表面積が劇的に大きく、より多くの水素を捕集する）と気泡分布（溶融深さ全体に均一に分布することで、ランスまたは注入点付近だけでなく、すべてのゾーンから水素を除去する）に決定的に依存する。このことは、直径2～5mmの気泡を均一に生成する回転式脱ガス装置が、ランス注入を大幅に上回る理由を説明している。.
脱気フラックスを指定する場合
脱気フラックスは次のような場合に適している：
- 鋳巣は品質上の主な問題である。.
- 密度指数（DI）の測定値は、治療前に4-5%を超えた。.
- 水素含有量の測定値が0.15 ml/100g Alを超える。.
- この事業では、二次アルミニウム（リサイクル・スクラップ）を主原料としている。.
- 最近、空隙率のためにスクラップが増加している。.
- 鋳物は圧力検査やX線空孔検査で不合格になる。.
脱気フラックス仕様
| パラメータ | 標準脱気フラックス | プレミアム脱気フラックス | 試験方法 |
|---|---|---|---|
| KCl含有量 | 40-50% | 38-45% | 蛍光X線分析 |
| NaCl含有量 | 22-32% | 20-30% | 蛍光X線分析 |
| Na₃AlF₆（クライオライト） | 15-22% | 16-22% | 蛍光X線分析 |
| K₂TiF₆（プレミアム中） | なし | 8-14% | 蛍光X線分析 |
| 含水率 | ≤ 0.30% | ≤ 0.20% | カール・フィッシャー |
| 粒子径 | 0.5-2.5mm | 0.5-2.0mm | ふるい分析 |
| 融点範囲 | 650-720°C | 640-710°C | DSC |
| 適用温度 | 700-750°C | 700-745°C | 熱電対 |
脱気フラックス注入ガイドライン
| 申込方法 | フラックス量（kg/トン Al） | キャリアガス | 治療時間 | H₂削減 |
|---|---|---|---|---|
| 表面拡散＋攪拌 | 3.0-5.0 | なし | 10～20分 | 20-35% |
| フラックスタブレット | 2.0-4.0 | なし | 8～15分 | 30-50% |
| ランス注入 | 1.5-3.0 | N₂:5-10 L/min/トン | 10～18分 | 45-65% |
| ロータリー脱気装置 | 0.8-1.8 | N₂:4-8 L/min/トン | 12～18分 | 60-80% |
| ロータリー＋フラックスの組み合わせ | 0.5-1.5 | N₂/Ar：4-7 L/min/トン | 12～20分 | 70-90% |
脱気効果の確認方法
密度指数（DI）試験は、最も利用しやすい現場検証方法である：
- 処理した融液から同時に2つの小さな金属試料を採取する。.
- 1つは大気圧下、もう1つは真空下（80～100mbar）で固める。
- 両方のサンプルを正確に計量する。.
- 計算する：DI (%) = (ρ_atm - ρ_vac) / ρ_atm × 100。.
- ほとんどの鋳造のための受諾可能な DI: 3-5% の下; 重要な部品のため: 1-2% の下。.
高品質の脱ガス用フラックスを使用した回転脱ガス処理を適切に実行すると、DIは10～20%（典型的な未処理の二次アルミニウム）から1～4%に低下するはずである。.
ドロッシング・フラックス：表面酸化物からの金属回収とロス低減
ドロスに含まれるもの
ドロスの組成を理解することで、なぜドロシングフラックスが機能するのか、なぜドロス処理の経済性が説得力を持つのかが説明できる：
| ドロス成分 | 代表的なコンテンツ | 備考 |
|---|---|---|
| メタリックアルミニウム（トラップ） | 40-70% | 一次回収目標 |
| 酸化アルミニウム（Al₂O₃） | 15-35% | リカバー不可 |
| 窒化アルミニウム（AlN） | 5-15% | N₂雰囲気コンタクトからのフォーム |
| 酸化マグネシウム (MgO) | 1-8% | Mg含有合金でより高い |
| スピネル (MgAl₂O₄) | 2-6% | Mg合金の表面酸化から |
| 塩類フラックス残留物 | 2-8% | 以前の治療から |
金属アルミニウム含有量は回収可能な収益を表す。3%のドロス生成とドロス中の55%の金属含有量（典型的な未処理ベースライン）で月産500トンを溶解する鋳物工場では、捕捉される金属は月産約8.25トンです。2,500米ドル/トンのアルミニウム価値では、20,000米ドル/月以上の潜在的金属回収となり、ドロスフラックス投資の経済性は即座に判明します。.
ドロッシング・フラックスの仕組み
ドロシングフラックスは、2つのメカニズムでドロス層に作用する：
粘度低下： 塩化物-フッ化物塩はドロスの酸化物マトリックスに溶解し、その融点と粘度を低下させる。ドロス構造内に捕捉された液体金属液滴は、その後合体し、重力下で融液中に排出されます。処理されたドロスは乾燥し、砕けやすく、非粘着性になり、きれいにスキミングしやすくなります。.
表面張力の調整： フラックス成分は、金属アルミニウムと酸化アルミニウムの間の界面張力を低下させ、酸化皮膜が捕捉された金属分をより容易に放出することを可能にする。.
未処理のドロスは湿潤で粘着性があり、スキミング中に溶融金属表面から金属を引き裂きます。フラックス処理されたドロスは乾燥しており、きれいに分離して明るい金属表面を残します。.
ドロシング・フラックス仕様
| パラメータ | 標準ドロシングフラックス | ヘビーデューティ（2次Al） |
|---|---|---|
| KCl含有量 | 52-62% | 48-58% |
| NaCl含有量 | 18-26% | 16-24% |
| Na₃AlF₆含有量 | 12-18% | 14-20% |
| KFコンテンツ | 5-12% | 8-16% |
| 水分 | ≤ 0.30% | ≤ 0.25% |
| 粒子形状 | パウダー 0.1-0.5mm | 粒状 0.5-2.0mm |
| 投与速度 | 5-12 kg/トン ドロス | 8-18 kg/トン ドロス |
| 金属回収率の向上 | 15-30%とフラックスなしの比較 | 20-40% vs フラックスなし |
正しいドロッシング手順
- ドロスを自然に蓄積させる - 早まって融液に戻さない。.
- メルトの攪拌を弱め、表面を落ち着かせる。.
- ドロッシング用フラックス粉をドロス面全体に均一に塗布する。.
- 穴のあいたスキマーを使ってフラックスをドロス本体に浸透させる-フラックスは表面をコーティングするだけでなく、ドロス内部に浸透させなければならない。.
- フラックスが反応するまで3～5分の接触時間をとる。.
- 処理されたドロスを炉の片側からもう片側へ滑らかに一回でスキミングする。.
- 融液の表面は、灰色やくすみではなく、明るくきれいでなければならない。.
フラックスの被覆：保持および移動中のメルトの保護
ホールディング中の水素再吸収問題
効果的な脱ガス処理後、洗浄されたアルミニウムは、保護されていないガス燃焼炉において、1時間あたり100g Alあたり0.03-0.08ml H₂の割合で炉雰囲気から水素を再吸収する。表面保護なしで4時間保持すると、水素含有量が処理後の目標値である0.10ml/100gから0.30～0.40ml/100gまで上昇し、鋳造前に再処理が必要となる。.
被覆フラックスは、溶融塩ブランケットとして金属表面に浮かび、大気との接触を物理的に防ぎ、水素の再吸収を劇的に遅らせ、1時間あたり100gのAlあたり約0.005-0.020ml H₂-4-8倍減少させる。.
フラックスの使用時期
フラックスをカバーすることは、特に重要である：
- バッチ鋳造で、処理と鋳造の間にかなりの保持時間を伴う作業。.
- 金属を保持炉で一晩または交代で保持すること。.
- 密閉式保持炉の設計による低圧鋳造作業。.
- 毎回の鋳造サイクルの前に再脱ガスすることがコスト高になる、あるいは現実的でない作業。.
- 金属がオープン・ランダーを通して炉間を移動する移送作業。.
フラックス仕様
| パラメータ | 仕様 | 備考 |
|---|---|---|
| KCl含有量 | 62-75% | 一次キャリア位相 |
| NaCl含有量 | 20-30% | 共晶調整 |
| Na₃AlF₆含有量 | 5-12% | 酸化物の溶解 |
| 含水率 | ≤ 0.30% | 臨界-湿った被覆フラックスがH₂を吸収する |
| 粒子径 | 2-8mm 粒状 | スプレッディングと層形成のための粗目 |
| 融点 | 640-680°C | Al保持温度でメルト＆フローすること |
| フラックス密度 | 1.6-1.9 g/cm³ | Al（2.7g/cm³）より密度が小さくなければならない。 |
| 申請率 | 5-10 kg/m² 溶融表面 | 十分な連続カバー率 |
| 層厚 | 15～30mm有効 | より薄い層が大気との接触を可能にする |
精製フラックス：微細な介在物とアルカリ金属の除去
標準的な脱気とドロスティングが問題を残す理由
徹底的な脱ガスおよびドロス処理の後でも、微細な介在物の集団が融液中に残留する：
- ミリ以下の酸化物バイフィルムの破片は、スキミングには軽すぎ、バブル浮遊には細かすぎる。.
- 標準処理に耐えるスピネル（MgAl₂O₄）粒子。.
- 水素バブル浮遊法では除去できないスクラップ汚染からの溶存アルカリ金属（Na、Ca、K）。.
Al-Si合金中の約10-15ppmを超えるナトリウム汚染は、共晶の過変態を引き起こし、伸びを低下させ、水素吸収を促進する。5～8ppmを超えるカルシウムも同様の影響を及ぼす。これらのアルカリ金属は、除去可能な化合物塩を形成するために特定のフッ化物化学を必要とする。.
精製フラックスによる微細介在物への対応
精製フラックスは、標準的な脱ガスとドロッシングの化学反応に加え、さらに2つのメカニズムによって機能する：
インクルージョン凝固： 精錬用フラックスに含まれる微細なフッ化物成分は、微細な酸化物粒子の表面張力を低下させ、より大きなクラスターへの凝集を促進するため、浮遊により容易に除去される。これが、自動車用アルミニウム鋳物の伸びと疲労寿命を改善するのに特に効果的な精錬用フラックスのメカニズムである。.
アルカリ金属抽出： フッ化物成分（特にKFとNa₂SiF₆）は、融液中の溶解したナトリウムとカルシウムと反応し、アルミニウムに不溶でドロス層に浮いて除去される複雑なフッ化物化合物（NaAlF₄、Ca₂AlF₇）を形成する。この化学反応により、ナトリウム含有量を30～80ppm（典型的な汚染二次スクラップ）から、徹底的な精錬フラックス処理後に10ppm未満まで低減することができる。.
精製フラックス仕様
| パラメータ | 標準精製フラックス | プレミアム精製フラックス |
|---|---|---|
| KCl含有量 | 38-48% | 35-45% |
| NaCl含有量 | 18-26% | 16-24% |
| Na₃AlF₆含有量 | 20-28% | 22-30% |
| KFコンテンツ | 10-16% | 12-18% |
| Na₂SiF₆。 | なし | 3-6% |
| 粒子形状 | パウダー 0.1-0.3mm | ファインパウダー 0.05-0.2mm |
| 投与速度 | 1.5～3.0kg/トン Al | 1.0-2.5 kg/トン Al |
| Na還元 | 40-65% | 55-75% |
| 申請方法 | 注射/錠剤 | 注射が望ましい |
アルミニウム合金に適したフラックスの選び方
合金別フラックス選択表
| 合金タイプ | プライマリー・チャレンジ | 推奨フラックス | 二次フラックス | 特別な配慮 |
|---|---|---|---|---|
| A356 / A357（Al-Si-Mg系） | H₂気孔率＋スピネル | DGフラックス＋RFリファイニング | 履歴書 | Mgはドロス率を高める。 |
| A380 / ADC12 (Al-Si-Cu) | H₂ + 二次スクラップ・インクルージョン | DGフラックス＋DRドロス | 履歴書 | 大量生産、コスト重視、多目的に使用可能 |
| 319 (Al-Si-Cu) | 銅のインクルージョン管理 | DGフラックス＋DRドロス | RFリファイニング | 銅の金属間化合物はフィルターをブロックする可能性がある |
| A413 / LM6 (Al-Si共晶) | 中程度のH₂；表面酸化物 | DGフラックス＋DRドロス | 履歴書 | 標準治療；フラックスに反応する |
| 2xx.x (Al-Cu) | 高温でH₂が高い | DGフラックス（高線量）＋CV | RFリファイニング | 730-750℃で処理；銅感受性 |
| 5xx.x (Al-Mg、>3% Mg) | 非常に攻撃的な酸化 | DRヘビーデューティ＋DGフラックス | 履歴書 | Mg含有でドロス発生率が2倍に |
| 7xx.x (Al-Zn-Mg) | 複合インクルージョン＋Zn | DGフラックス＋RFリファイニング | 履歴書 | 亜鉛ヒューム、換気が重要 |
| 二次/リサイクル合金 | 高H₂＋高含有物負荷 | DG＋DR＋RFの組み合わせ | 履歴書 | 最も厳しい治療条件 |
| 1xxx高純度Al | 極小包含体；H | DGフラックス（低線量） | 履歴書 | 非常にクリーンで、下流でファインPPIろ過を行う。 |
二次アルミニウムと一次アルミニウム：処理強度が異なる理由
これは、多くのガイドが見落としている、フラックス選択における最も重要な区別の一つである。一次アルミニウム（電気分解によりアルミナから製造）は、水素含有量が低く（通常0.05～0.15ml/100g）、酸化物の含有量が最小の状態で鋳造工場に到着します。二次アルミニウム（リサイクルされたスクラップ）には、以下のものが含まれます：
- 溶存水素量が3～6倍多い。.
- 5-10倍高い酸化物封入体集団。.
- スクラップ・コーティングや潤滑剤によるアルカリ金属汚染の可能性。.
- スクラップの表面汚染による物理的破片。.
二次アルミニウムの適切なフラックス処理プログラムは、一次アルミニウムよりも基本的に集中的である：
| 治療パラメーター | プライマリーアルミニウム | セカンダリーアルミニウム |
|---|---|---|
| 脱気フラックス量 | 0.5～1.0kg/トン | 1.2～2.5kg/トン |
| ドロス頻度 | 必要に応じて | すべての融解サイクル |
| 精製フラックス | 通常は不要 | 自動車品質に推奨 |
| ロータリー脱気 | おすすめ | 強く推奨 |
| 治療後のDI目標値 | ≤ 2% | ≤ 4% (重要部品は2%) |
| 治療サイクル時間 | 10～15分 | 15～25分 |
フラックス塗布方法：手作業から回転式脱ガス装置まで
フラックスの選択と同様に塗布方法が重要な理由
同じフラックス製品でも、塗布の仕方によって結果は劇的に異なる。これは、アルミニウムのフラックス処理において、おそらく最も過小評価されている要因です。私たちは、高級フラックス製品を使用している鋳物工場が、不十分な塗布技術のために悪い結果を出しているのを見たことがあります。一方、適切な回転式脱ガス装置によって、標準フラックス製品で優れた結果を出している工場もあります。.
適用方法の性能比較
| 方法 | 設備 | H₂除去 | フラックス効率 | 設備投資 |
|---|---|---|---|---|
| 表面散布＋手動攪拌 | スチール製レードル／スキマー | 20-35% | 低い | 最小限 |
| フラックスタブレット/ブリケット浸漬 | ベル・プランジャー | 30-50% | ミディアム-ロー | 非常に低い |
| ランス注入（N₂キャリア） | ランス＋ガス供給 | 45-65% | ミディアム | ロー・ミディアム |
| ロータリー脱ガス（フラックスなし） | ロータリーユニット＋ガス | 55-75% | 該当なし | ミディアム-ハイ |
| ロータリー脱ガス＋フラックス注入 | フルシステム | 70-90% | 非常に高い | 高い |
マニュアル適用のベストプラクティス
射出装置のない作業では、手作業でも意味のある結果を得ることができる：
- 溶融温度が700～740℃の範囲内であることを確認する。.
- フラックスを塗布する前に、スキミングによって蓄積したドロスを除去する。.
- 正確なフラックス量を計量する-目測では常に投与量が不足する。.
- 一箇所にフラックスを投棄するのではなく、部分的に融液表面にフラックスを分散させる。.
- 穴のあいたスチール製プランジャーを使用し、融液の全容量にわたって、フラックスを表面下で繰り返し働かせる。.
- スキミングの前に、最低8～12分のアクティブ・トリートメントを行う。.
- きれいにスキミングし、表面の状態を確認してからキャスティングに進む。.
ロータリー脱気ユニット オペレーション
鋳造品質が重要となる溶融量2トン以上の操業では、回転式脱ガスが適切なアプローチです。200-500 RPMで回転するグラファイト製ローターは、直径2-5mmの気泡を発生させます（手動のランス注入では15-40mm）。.
アドテックは、当社のフラックス製品用に最適化されたグラファイトローターおよびシャフト脱ガスシステムを製造しています：
回転ユニットの主要パラメータ：
- ローター回転数: 300-450 RPM (ほとんどのアプリケーションの典型的な最適範囲)
- ローター浸漬深さ：炉床上100～150mm
- キャリアガス（N₂またはAr）：処理するアルミニウム1トンあたり4～8 L/分
- 処理時間二次アルミニウムの場合、1トン当たり12～18分
- フラックス注入率0.8～1.5kg/トン（フラックス注入装置経由
フラックス化学の説明：フラックスの成分
アルミニウム・フラックスに含まれる各化学成分の機能を理解することは、サプライヤー製品の評価や処理問題のトラブルシューティングに役立ちます。.
コンポーネント機能参照表
| 化学成分 | 化学式 | 流動する機能 | 代表的なコンテンツ | それがないとどうなるか |
|---|---|---|---|---|
| 塩化カリウム | KCl | キャリア塩; 共晶形成; 低融点 | 35-55% | フラックスの融点上昇、流動性の低下 |
| 塩化ナトリウム | NaCl | キャリア塩、共晶調整 | 18-32% | KCl非存在下と同様。 |
| 氷晶石 | Na₃AlF₆。 | Al₂O₃を溶解し、酸化膜の粘度を下げる。 | 12-25% | 酸化物除去率の低下、より硬いドロス |
| フッ化カリウム | KF | 積極的な酸化物溶解、アルカリ金属除去 | 5-18% | アルカリ除去効果が低く、ドロスが硬い。 |
| フルオロチタン酸カリウム | K₂TiF₆。 | H₂バブルの核生成サイト、より微細なバブル生成 | 5-14% | 気泡が大きく、脱気効率が悪い。 |
| 六フッ化ケイ酸ナトリウム | Na₂SiF₆。 | 洗浄剤、酸化壁溶解 | 3-8% | 効果的でない炉洗浄フラックス |
| フッ化カルシウム | CaF₂ | 融点調整剤、補助フラックス | 2-8% | 融点がわずかに上昇することがある |
含水率が重要な理由
フラックス中の水分は、有効成分の比率よりも重要な、唯一で最も重要な品質パラメータです。脱気フラックス中の水分は0.5%でも原因となる：
- フラックスが720℃のアルミニウムに接触すると、激しい蒸気が発生する。
- 溶融金属スプレーによる火傷の危険性
- フラックスが最適処理温度に達する前の水分-塩化物反応によるHClガス発生
- 適切に生成された処理ガスよりも蒸気バブルの方が単位体積あたりの水素収集量が少ないため、脱ガス効率が低下する。
アドテックの仕様では、水分含有量が 0.30%（プレミアムグレードは 0.20%）以下であることが要求されており、フラックスは防湿密封包装で出荷されます。開封した容器は直ちに再密封し、相対湿度60%以下で保管する必要があります。.
フラックス治療のよくある間違いとその回避法
アルミ・フラックス使用における11の重大な誤り
間違い1：溶存水素が問題なのにドロッシングフラックスを塗布する
ドロッシング・フラックスは表面ドロスを処理するもので、溶存水素を除去するものではありません。もしあなたの問題がガスポロシティであれば、脱ガスフラックスを指定してください。診断方法は簡単で、気孔率が地下にあり均一であれば、水素関連であり、欠陥が表面酸化物関連であれば、ドロシングフラックスが関連します。.
間違い2：フラックス・コストを節約するための過小投与
フラックスの過少投与は、30～40%の潜在的な水素削減を達成する一方で、金属トン当たりおそらく0.50～2.00米ドルの節約になる。実際のメルト重量に基づく仕様への投与。.
間違い3：不適切な温度での処理
フラックスの融点が溶融温度に近づき、フラックスの流動性と化学的活性が低下するため、680℃以下のフラックス処理は効果がない。780℃を超える処理では、フラックスが除去できるよりも早く、再酸化と水素吸収が促進される。ターゲットは710～740℃。.
間違い4：濡れた、あるいは湿気で汚染されたフラックスの使用
視覚的にはドライフラックスと同じだが、安全上の問題を引き起こし、過度のヒュームを発生させ、冶金的性能は劇的に劣る。毎回使用する前に容器の密閉性を確認する。破損した包装のフラックスは使用しないこと。.
間違い5：治療時間が終わる前に手を抜く
ほとんどの鋳物工場は、必要な処理時間を過小評価している。効果的な脱ガス処理には、一部のオペレーターが使用している4～6分ではなく、回転式装置を使用して1トン当たり12～18分が必要です。DIの結果を系統的にチェックすることで、処理時間が短縮されているかどうかが明らかになります。.
間違い6：既存のドロスがある状態で処理する
脱ガス処理前のメルト表面のドロスは、表面近傍ゾーンでのフラックス気泡接触から金属を絶縁し、フラックスを優先的に吸収する。脱ガス処理開始前には必ずドロスを除去すること。.
間違い7：合金固有の要件を無視する
一次側A356アルミニウムに適切なフラックス量では、介在物負荷の高い二次側ADC12には不十分である。合金の種類と金属源（一次か二次か）により、フラックスの選択と投与量を決定すべきである。.
間違い8：セラミックフォーム濾過による処理を行わない
フラックス処理は粗大介在物と溶存水素を除去する。微細な二枚膜介在物を除去することはできず、下流のセラミックフォーム濾過が必要となる。濾過なしでフラックス処理を行うと、鋳造欠陥の原因となる介在物集団が残留します。.
間違い9：処理と鋳造の間に再酸化を許す
被覆フラックスで保護せずに放置した処理金属は、1時間当たり0.03～0.08ml/100gの水素を再吸収する。すぐに鋳造できない場合は、脱ガス後すぐに被覆フラックスを塗布する。.
間違い10：乱流メルトへのフラックスの適用
フラックス処理中の乱流は、フラックスが酸化膜を除去する よりも早く、新たな酸化膜を生成する。意図的なフラックスの分配動作を除き、処理中の撹拌や攪拌は最小限に抑える。.
間違い11：治療前後の測定を行わない
DI測定やその他の水素評価がなければ、治療が目標を達成したかどうかを知る方法はない。最低限の工程管理として、系統的なDIテストを実施する。.
アドテック・アルミフラックス製品群：仕様とご注文
アドテック完全フラックス製品マトリックス
| 商品コード | フラックスタイプ | 主な構成 | フォーム | 投与率 | 主な用途 |
|---|---|---|---|---|---|
| アドテックDG-1 | 脱気フラックス（プレミアム） | KCl 42%, NaCl 24%, Na₃AlF₆ 20%, K₂TiF₆ 10%, KF 4% | 粒状0.5-2mm | 0.8～1.8kg/トン | ロータリー脱気インジェクション |
| アドテックDG-2 | 脱気フラックス（標準） | KCl 47%、NaCl 28%、Na₃AlF₆ 18%、KF 7% | パウダー 0.1-0.5mm | 1.5～3.0kg/トン | ランスインジェクション／マニュアル |
| アドテックDR-1 | ドロシングフラックス（標準） | KCl 55%, NaCl 20%, Na₃AlF₆ 15%, KF 10% | パウダー 0.1-0.5mm | 5-12 kg/トン ドロス | 標準鋳造ドロス |
| アドテックDR-2 | ドロシングフラックス（ヘビーデューティー） | KCl 50%, NaCl 17%, Na₃AlF₆ 18%, KF 15% | 粒状0.5-2mm | 8-18 kg/トン ドロス | 二次Al；ヘビー・ドロス |
| アドテック CV-1 | カバーフラックス | KCl 67%、NaCl 23%、Na₃AlF₆ 10% | 粒状2-8mm | 5-10 kg/m² | 保持炉の保護 |
| アドテックRF-1 | 精製フラックス | KCl 40%, NaCl 20%, Na₃AlF₆ 24%, KF 16% | ファインパウダー | 1.5～3.0kg/トン | 自動車用、アルカリ除去 |
| アドテックMP-1 | 多目的フラックス | KCl 44%, NaCl 22%, Na₃AlF₆ 20%, KF 14% | 粒状0.5-2mm | 2.0～4.0kg/トン | 一般的な治療プログラム |
| アドテックCL-1 | 洗浄フラックス | Na₃AlF₆ 40%, KF 30%, KCl 30% | 粒状1～4mm | 10-20 kg/m² 酸化物 | 炉壁／炉床のクリーニング |
| アドテック LC-1 | 低クロライドフラックス | 有機塩 50%、フッ化物 35%、KCl 15% | パウダー | 1.5～2.5kg/トン | EU / 規制市場 |
最小注文とリードタイム
アドテック・フラックス製品は25kg防湿密封袋入りで、標準パレット数量は1,000kg（40袋）。トライアルオーダーについては、最小5袋（125kg）から承ります。注文確認からの標準リードタイムは、在庫処方の場合7～15営業日。特注処方や低塩化物グレードの場合は、15～25営業日を要する。.
よくある質問 (FAQ)
Q1: 鋳造用にアルミニウムを溶解する際に使用するフラックスは何が最適ですか？
最適なフラックスは特定の目的によって異なる。溶存水素による鋳造ポロシティの低減には、KCl-NaCl-フッ化物化学をベースとした脱ガス用フラックスをアルミニウムトン当たり1.0～2.0kgの割合で、ランス注入または回転式脱ガス装置で塗布します。ドロス金属の損失を減らすには、ドロス表面に直接塗布するドロス用フラックス粉末をドロス1トン当たり5～15kg使用する。ほとんどの生産アルミニウム鋳物工場では、気孔率に対処するための脱ガス処理と、きれいにスキミングして最大限の金属を回収するためのドロス用フラックスの両方が必要です。長時間金属を保持する操業では、スキミング後に被覆フラックスを追加します。AdTechのDG-1脱ガス用フラックスとDR-1ドロッシング用フラックスは、自動車用アルミ鋳造の大部分において正しい開始仕様です。.
Q2: 脱ガス用フラックスとドロス用フラックスを別々に使用する代わりに、一つの多目的フラックスを使用することはできますか？
多目的フラックスは、利便性と簡素化された処理手順を提供するため、小規模な操業や品質目標が中程度の用途に適している。水素バブルの核形成に最適な化学的性質と、ドロスの粘度低減に最適な化学的性質は異なります。自動車のセーフティクリティカルな鋳物、航空宇宙部品、または2%以下のDIを安定して達成する必要がある用途では、多目的代替品よりも回転式装置による専用脱ガスフラックスを強く推奨します。.
Q3: アルミニウム1トンあたりどれくらいの脱気フラックスが必要ですか？
フラックスの注入は、主に使用方法によって異なります。回転式脱ガス装置の場合：処理するアルミニウム1トン当たり0.8～1.8kgの脱ガス用フラックスを、窒素またはアルゴンのキャリアガスと組み合わせ、1トン当たり4～8L/分で、処理時間12～18分。ロータリーユニットを使用しないランス注入の場合：1.5～3.0kg/トン、処理時間10～18分。注入装置を使用しない手動表面処理の場合：3.0～5.0kg/トン、15～20分間。二次アルミニウム（再生スクラップ）は、一次アルミニウムに比べて初期水素含有量が高く、介在物負荷が大きいため、これらの範囲の高い方を必要とすることに注意。.
Q4: アルミニウムを溶かすときにフラックスを使いすぎるとどうなりますか？
すなわち、より多くの換気を必要とするHClガスとフッ化物ガスの発生量の増加、廃棄を必要とするフラックスで汚染されたドロスの量の増加、適切にスキミングされないと過剰なフラックス残渣が溶融物中に残留する可能性（鋳物に塩類介在物をもたらす）、追加の冶金的利益を伴わない不必要なコストなどである。処理結果が悪かった場合の対応策は、単にフラックス量を増やすことよりも、塗布方法を改善すること（回転式脱ガスに切り替えること）である。.
Q5: 脱気フラックス注入のキャリアガスは、窒素とアルゴンのどちらを使うべきですか？
窒素とアルゴンはどちらも脱気フラックス注入に効果的なキャリアガスです。窒素は著しく安価であり（通常アルゴンより5-10倍安価）、A356、A380、ADC12、およびほとんどの市販鋳造合金を含むほとんどのアルミニウム合金に適しています。アルゴンは、窒素が溶融表面で窒化アルミニウムを形成する可能性のあるマグネシウム含有合金、窒素汚染に敏感な高純度アルミニウム等級、およびガス関連介在物の絶対最小化が要求される用途に適しています。ほとんどの商業的鋳造作業では、窒素が適切な選択である。水分および酸素汚染を最小限に抑えるため、いずれかのガスの超高純度グレード（99.999%）を使用してください。.
Q6: フラックス治療が実際に効いているかどうかは、どうすればわかりますか？
大気圧下と真空下（80～100mbar）で試料を固化させ、両方の重量を測定し、DI＝（大気圧密度-真空密度）/大気圧密度×100を計算する。処理前後の測定を行う。適切に実施された回転脱ガス処理により、DIは10-20%（典型的な未処理の二次アルミニウム）から1-5%に低下するはずである。処理後のDIが6-8%を超える場合、処理温度（溶融温度が710-740℃であることを確認）、キャリアガス流量（流量計の較正を確認）、フラックス水分（フラックスの試験または交換）、処理時間（1トン当たり12分未満の場合は延長）、ローターの状態（摩耗または閉塞を点検）を調査する。.
Q7: アルミニウムを溶解する際、フラックスとして食卓塩（NaCl）を使用できますか？
技術的には、塩化ナトリウムは溶融アルミニウム中で何らかの冶金的機能を発揮します。塩化ナトリウムは、市販の塩化物系フラックス配合の基本成分のひとつです。それは、重要な酸化物の溶解と微細な介在物の除去機能を提供するフッ化物成分（氷晶石、KF）が含まれていないこと、過剰なHClヒュームを発生させる水分や固結防止剤が含まれていること、市販のフラックス製品に処理温度での適切な融点と流動性を与える最適化された共晶組成が含まれていないこと、などである。また、食卓塩には脱ガスの利点はありません。水素除去には、フッ化物成分による特有の気泡核生成化学が必要です。測定可能な冶金学的改善を必要とする用途には、適切に配合された市販の脱ガス用フラックスを使用してください。.
Q8: マグネシウム含有量の多いアルミニウム（5xxx合金のような）の溶解には、どのフラックスを使えばよいですか？
高マグネシウムアルミニウム合金（5xxxシリーズ、または1%を超えるMgを含む合金）は、より困難な処理環境を呈する。マグネシウムは溶融温度でアルミニウムの約1,000倍の速さで酸化し、劇的に高い速度でドロスを生成します。推奨事項：標準的なドロッシング・フラックスではなく、重質ドロッシング・フラックス（AdTech DR-2）を使用し、標準的なAl-Si合金と比較してドロッシング・フラックスの塗布量を25～40%増加させ、Mgリッチなメルト表面を保護するために各スキミング操作の直後に被覆フラックスを塗布し、処理と鋳造の間の保持時間を短縮する。脱ガスについては、標準的なKCl-NaCl-フッ化物フラックスが適切であることに変わりはないが、高Mg合金でより問題となる窒化アルミニウムの生成を最小限に抑えるために、キャリアガスとして窒素ではなくアルゴンを考慮する。.
Q9: 再処理が必要になるまで、処理したアルミニウムはどのくらいきれいな状態を保てますか？
脱気・洗浄されたアルミニウムは、処理終了直後から水素の再吸収を開始し、保護されていないガス燃焼炉では1時間あたり100g Alあたり0.03～0.08ml H₂の割合となる。被覆フラックスがない場合、水素含有量は処理後の0.10ml/100gから3～4時間以内に0.25～0.35ml/100gまで上昇し、再処理が必要となる。被覆フラックスが溶融物表面の保護塩ブランケットを維持することで、再吸収は1時間あたり0.005～0.020ml/100gに遅くなり、再処理が必要になるまでの清浄な金属を保つ時間は6～10時間に延長される。実際的な推奨事項：標準的な鋳物については、処理後45～60分以内に鋳造する。重要な用途（航空宇宙、圧力が厳しい油圧部品）については、被覆フラックスの塗布にかかわらず、処理完了後20～30分以内に鋳造する。.
Q10:回転式脱ガス装置で使用するフラックスと手動で使用するフラックスの違いは何ですか？
同じ配合のフラックスを両方の方法で使用することができますが、物理的な形状と粒子径はそれぞれに最適化する必要があります。ロータリー脱ガス装置による注入では、供給チューブのブリッジや閉塞なしにフラックス注入機構内を確実に流れる、より微細な粒状フラックス（粒径0.5～2.0mm）が必要です - AdTech DG-1は、このアプリケーション用に特別に調合されています。パウダー状フラックス（0.1-0.5mm）の場合、手動塗布（表面散布またはロータリーユニットを使用しないランスインジェクション）の方が効果的です。回転式注入を目的とした粗い粒状のフラックスを手動の表面塗布に使用すると、大きな粒子が急速に分散するのではなく、溶融物の中をゆっくりと沈むため、効果が低下します。逆に、細かい粉末フラックスは回転式注入装置を詰まらせる可能性があります。ローターの気泡発生効率により、冶金作業単位あたりに必要なフラックスの量が劇的に減少するためです。.
要約：完全なアルミニウム溶融処理プログラムの構築
アルミニウムを溶解する際に使用するフラックスを選択するには、フラックスの種類を、達成しようとする冶金学的目的に正確に適合させる必要があります。その枠組みは簡単である：
溶存水素による空隙率について： 脱気フラックス（KCl-NaCl-Na₃AlF₆システム）は、窒素キャリアガスを使用し、回転式脱気装置を介して0.8～1.8kg/トンAlで適用され、3%以下の後処理DIを目標とする。.
ドロスメタルロスとメタル歩留まりの悪さに対して： ドロッシング用フラックス（塩化物-フッ化物粉末）、ドロス1トン当たり5～15kgをドロス表面に直接塗布し、スキミング前に3～5分の接触時間を設ける。.
保持期間中の水素再吸収のため： 被覆用フラックス（粗いKCl-NaCl粒状）、スキミング直後の溶融面に5～10 kg/m² 散布。.
微細な介在物除去とアルカリ金属汚染用： 精錬用フラックス（高フッ化物微粉末）で、自動車用および重要品質用途の鋳造前に1.5～3.0kg/トンで注入する。.
炉の生産性と酸化壁の蓄積のため： 洗浄用フラックス（高フッ化物粒状）、計画的メンテナンス時に酸化物堆積ゾーンに塗布する。.
最初にドロス処理、次に脱ガス処理、次にカバー処理という正しい順序は、フラックスの選択と同じくらい重要です。適切なフラックス処理と下流のセラミックフォーム濾過（ゲートシステム内のAl₂O₃ 30-40 PPIフィルター）を組み合わせることで、フラックスが水素と粗大介在物を除去する一方で、濾過がフラックス処理では到達できない微細なバイフィルム集団を捕捉するため、アルミニウム鋳造品質問題の全スペクトルに対処できる。.
アドテックの完全なアルミニウムフラックス製品群は、ISO 9001:2015品質管理の下で製造され、文書化された性能仕様と完全な化学分析証明により、この処理シーケンスのあらゆるポジションをカバーしています。.
本記事はアドテックの技術編集チームが作成したものです。製品仕様、投与ガイドライン、性能データは、2025-2026年現在のAdTechフラックス配合を反映しています。アプリケーション別のフラックス選択に関する推奨事項および現在の価格については、アドテックの技術チームにお問い合わせください。.
