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Pastilhas de desgaseificação para alumínio

Hora:2025-12-03

As pastilhas de desgaseificação reduzem de forma fiável o hidrogénio dissolvido e remover inclusões de óxido do alumínio fundido, O tratamento com pastilhas pode reduzir o número de defeitos de porosidade, produzir peças fundidas mais fortes e maior rendimento na primeira passagem quando usado corretamente num fluxo de trabalho de fundição. Quando combinados com a química da liga, a temperatura de fusão e os protocolos de manuseamento, os tratamentos com pastilhas podem reduzir o desperdício relacionado com o gás em mais de metade e encurtar o tempo de limpeza.

Porque é que as pastilhas de desgaseificação continuam a ser fundamentais para as pequenas e médias operações de fundição

As fundições que fundem ligas de alumínio confrontam-se frequentemente com porosidade de hidrogénio e inclusões de óxido. As pastilhas concebidas para o tratamento da fusão oferecem um método compacto e pouco especializado para produzir uma libertação ativa de gás no banho fundido, transportar o hidrogénio dissolvido para bolhas ascendentes e recolher contaminantes não metálicos para remoção. A utilização de pastilhas adequa-se tanto a linhas de vazamento manual como a linhas de vazamento mecanizado. As principais vantagens incluem: manuseamento mais simples do que os pós, menor exposição do operador quando escolhido cuidadosamente e compatibilidade com vários grupos de ligas.

Pastilhas de desgaseificação para alumínio

Definições rápidas que interessam

Pastilha de desgaseificaçãoComposição química compactada que reage ou liberta gás quando mergulhada num banho de alumínio líquido, promovendo a difusão do hidrogénio dissolvido em bolhas que escapam à fusão.
Pastilha de fluxo: uma variante que também ajuda a juntar as películas de óxido para que estas flutuem à superfície para serem removidas.
Pastilha à base de cloro: pastilhas que produzem compostos clorados durante a reação, eficazes mas que exigem uma ventilação cuidadosa.
Pastilha de azotoComprimidos concebidos para gerar gás nitrogénio que liberta o hidrogénio e transporta as inclusões para cima.

Como funcionam as pastilhas de desgaseificação

Quando uma pastilha é mergulhada em alumínio fundido, os seus constituintes reagem rapidamente com a fusão e uns com os outros para produzir produtos gasosos e partículas finamente dispersas. Estas bolhas de gás formam-se no local da pastilha, sobem através da fusão e recolhem o hidrogénio dissolvido por difusão no interior das bolhas a baixa pressão. Como o hidrogénio migra rapidamente da alta pressão parcial na fusão para a baixa pressão parcial no interior das bolhas ascendentes, uma fração significativa do hidrogénio dissolvido deixa o metal durante um curto intervalo de tratamento. Simultaneamente, os componentes do fluxo ligam o óxido e outros fragmentos não metálicos, que flutuam para a superfície na camada de escória.

Uma nota prática para os operadores: a colocação consistente de pastilhas e a profundidade de imersão controlada melhoram a distribuição de bolhas na coluna de fusão, aumentando a eficiência da desgaseificação e reduzindo o excesso de tratamento localizado.

Tipos de pastilhas de desgaseificação e como escolher o tipo certo

Existem várias famílias químicas utilizadas nas pastilhas. A escolha deve corresponder ao grupo de ligas, à prática de fusão, às regras ambientais e à segurança no local.

Principais famílias de tablets

Família do cloro: ação rápida, forte remoção de hidrogénio, alguns benefícios na refinação de cereais; requer uma boa extração porque os compostos de cloro podem formar fumos.
Família do azotoliberta gás nitrogénio que substitui o hidrogénio, produzindo menos fumos; preferível em pequenas lojas bem ventiladas.
Mistura de cloro/nitrogéniodesempenho equilibrado quando os operadores pretendem um compromisso entre velocidade e menos fumos.
Comprimidos concebidos sem cloroConcebido para reduzir a emissão de fumos e a pegada ambiental, produzindo simultaneamente uma desgasificação eficaz.

Seleção em função das restrições da liga e do processo

Para ligas fundidas sob pressão que são muito sensíveis à porosidade, escolha uma pastilha com geração rápida e profunda de bolhas.
Para espaços confinados ou onde a extração é fraca, prefira fórmulas pouco fumigantes ou pastilhas sem cloro.
Para a moldagem manual ou para pequenos pesos de fusão, os pequenos tamanhos de comprimidos e a dosagem medida ajudam a evitar o tratamento excessivo.

Dosagem prática, colocação e segurança - regras operacionais

Bons resultados requerem uma prática consistente. Siga a dosagem do fabricante por massa fundida, pré-aqueça quaisquer sinos de mergulho para limitar o choque térmico e mantenha a ventilação de extração durante o tratamento.

Gamas e métodos de dosagem típicos

(O quadro 1 enumera as diretrizes do fabricante, condensadas a partir dos dados do produto)

Quadro 1: Dosagem típica dos comprimidos e métodos de utilização comuns

Tipo de comprimido	Massa típica por tratamento	Método comum	Notas
Comprimidos pequenos (50-100 g)	0,2-0,5% de massa fundida	Mergulho com sino perfurado	Para 100 kg de massa fundida, 200-500 g no total
Comprimido médio (100-250 g)	0,1-0,3%	Lança de imersão ou mecânica	Utilizar uma colocação escalonada para uma distribuição uniforme das bolhas
Comprimidos grandes (250-500 g)	0,05-0,2%	Bandeja de queda com campainha	Para grandes lotes de fornos, recomenda-se a utilização de várias pastilhas
Equivalente em pó	Variável	Difusão ou injetor	Necessidade de maior cuidado no manuseamento

Notas: A dosagem exacta depende da química da liga, da limpeza da fusão e da utilização ou não de um fluxo de cobertura.

Lista de controlo de segurança (operacional)

Manter a extração a funcionar e manter a ventilação ao nível do beco quando se utilizam pastilhas com cloro.
Pré-aquecer os instrumentos de imersão para evitar o choque térmico e a fragmentação das pastilhas.
Utilizar equipamento de proteção individual: viseira facial completa, luvas resistentes ao calor e vestuário de proteção.
Conservar os comprimidos numa embalagem seca e fresca e seguir as instruções do fornecedor quanto ao prazo de validade.

Comparação de desempenho - pastilhas versus outros métodos de desgaseificação

Os comprimidos são uma de várias estratégias. Um programa equilibrado pode combinar métodos.

Tabela 2: Resumo do desempenho: comprimidos comparados com desgaseificação rotativa e lança de gás inerte

Métrica	Comprimidos	Desgaseificador rotativo	Lança de gás inerte
Custo do capital	Baixa	Elevado	Médio
Competência necessária do operador	Baixa	Elevado	Médio
Rapidez do tratamento	Ação local rápida	Ação rápida em massa	Moderado
Geração de fumos	Variável por fórmula	Baixo quando não há água	Baixa
Escalabilidade	Bom para fusões pequenas/médias	Ideal para grandes fusões contínuas	Ideal para produção contínua
Eficácia típica no hidrogénio	Elevado quando utilizado corretamente	Muito elevado	Muito elevado

Quando os tablets ganham

Pequenas lojas com derretimentos intermitentes e capital limitado.
Situações em que a dosagem simples e a rapidez de execução produzem benefícios de produção.
Em combinação com outros métodos para a limpeza final.

Quando as alternativas são preferíveis

Linhas contínuas de grande volume em que a rotação ou a lancetagem permitem uma remoção de gás mais estável e homogénea.

Considerações ambientais e regulamentares

Alguns produtos químicos em pastilhas formam fumos ou compostos com cloro que necessitam de extração e manuseamento adequado. As fórmulas mais recentes têm como objetivo reduzir a produção de halogéneos, cumprindo as regras ambientais mais rigorosas das lojas e locais. As pastilhas à base de nitrogénio e as fórmulas sem cloro reduzem a carga de fumos, proporcionando uma eficiência de desgaseificação comparável em muitas ligas. Ao escolher os produtos, consulte as normas de emissão locais e as fichas de dados de segurança dos fornecedores.

Como medir o sucesso - métricas e métodos de teste

A verificação prática supera a anedota. Utilize estas verificações padrão:

Contagem da porosidade do hidrogénioExame metalográfico para contagem de pequenos poros por unidade de área.
Ensaio de densidade ou gravidade específicaComparar a densidade da amostra com a norma certificada para a liga.
Redução da taxa de refugo: registar as rejeições de fundição relacionadas com a porosidade antes e depois da introdução da pastilha.
Controlos espectrométricos: confirmar que não há recolha de elementos indesejáveis a partir da química da pastilha.

Tabela 3: Métricas de qualidade sugeridas e frequência

Métrica	Ferramenta de medição	Frequência
Porosidade do hidrogénio	Metalografia / Raio X	Semanalmente durante os ensaios, mensalmente normalmente
Ensaio de estanquidade da fundição	Ensaio de pressão	Por execução para peças críticas
Limpeza da fusão	Peso visual da amostra de vazamento + peso das impurezas	Diariamente no primeiro mês, depois semanalmente
Rendimento do processo	Percentagem de sucata	Controlo contínuo

Formulação de um plano de implementação para uma fundição

Auditoria de baseregistar a taxa de refugo, a frequência da porosidade e a rotina atual de desgaseificação.
Seleção do ensaio: escolher um grau de pastilha compatível com ligas de base e ensaios de pequenos lotes.
Ensaio controlado: efetuar fusões paralelas com e sem pastilhas, mantendo tudo o resto constante.
Medir e documentar: utilizar as métricas da secção anterior para quantificar a melhoria.
Escala e SOPDefinir tabelas de dosagem, rotinas de colocação e procedimentos de ventilação.
Formar o pessoal: formação prática centrada na dosagem e na segurança.

Equívocos comuns e verificações de veracidade

Equívoco: Os comprimidos libertam sempre o perigoso gás cloro.
Verdade: Algumas pastilhas contêm fontes de cloro, que podem criar fumos; no entanto, muitas pastilhas modernas são concebidas para serem pouco fumigantes ou sem cloro, reduzindo a exposição do operador. Escolher a fórmula e manter a ventilação.
Equívoco: Os comprimidos vão corrigir todos os defeitos de fundição.
Verdade: As pastilhas tratam o hidrogénio e muitas inclusões, mas os defeitos mecânicos, o enchimento inadequado ou a má utilização das ferramentas continuam a causar rejeições.
Equívoco: Mais massa de pastilhas equivale a uma melhor desgaseificação.
Verdade: A sobredosagem pode criar um fluxo excessivo, aumentar a escória e alterar a química da fusão. Siga as orientações de dosagem e monitorize os resultados.

Estudo de caso de cliente da ADtech Malásia

Antecedentes
A ADtech forneceu pastilhas de desgaseificação e apoio técnico a uma fundição de alumínio média em Penang, Malásia, que funde componentes estruturais para sistemas de pós-venda automóvel. A fundição relatou frequentes furos e uma taxa de refugo de 6,2% ligada à porosidade nos seis meses anteriores.

Intervenção
A ADtech implementou um protocolo de ensaio: sino de mergulho perfurado pré-aquecido, pastilha de massa média de azoto, dosagem de 0,25% de massa total de pastilha por 100 kg de fusão e extração contínua durante o tratamento. Foram recolhidas amostras metalográficas do primeiro vazamento de cada turno. O pessoal recebeu formação durante duas sessões de meio dia.

Resultados após 60 dias

O refugo relacionado com a porosidade diminuiu de 6,2% para 2,1% (uma redução relativa de 66%).
A massa média de escória por fusão diminuiu 18% devido a uma melhor flutuação das inclusões.
O rendimento na primeira passagem melhorou de 88,3% para 94,7%.
Os incidentes de manuseamento dos operadores caíram para zero após a adoção dos SOP.

Lista de verificação de seleção de produtos para equipas de compras

Verificar a compatibilidade da liga e quaisquer restrições de elementos para as ligas alvo.
Pedir a FDS e os dados relativos à composição dos fumos.
Solicite gráficos de dosagem para diferentes tamanhos de fusão e ligas.
Confirmar a embalagem e o prazo de validade dos comprimidos.
Solicitar uma pequena embalagem de amostra para ensaio controlado antes da compra a granel.
Insistir na assistência técnica do fornecedor para as três primeiras séries de produção.

FAQ

1. As pastilhas removem completamente o hidrogénio de uma fusão?
Não. As pastilhas reduzem significativamente o hidrogénio dissolvido e a porosidade associada, mas raramente removem todas as moléculas. A prática eficaz reduz a maioria do conteúdo de gás quando a dosagem, a colocação e a ventilação são corretas.

2. As pastilhas podem ser utilizadas com desgaseificação rotativa?
Sim. As pastilhas podem ser complementares, proporcionando uma limpeza inicial rápida antes da rotação ou utilizadas entre tratamentos de rotação para manter a limpeza.

3. As pastilhas de cloro são proibidas?
Não universalmente. As regras locais variam. As pastilhas que contêm cloro requerem uma extração forte e um manuseamento seguro. Muitos operadores optam por alternativas sem cloro para reduzir a carga regulamentar.

4. Quantas pastilhas por 100 kg de alumínio?
A dosagem típica situa-se entre 0,1% e 0,5% de massa fundida. Siga sempre as orientações do fornecedor para produtos e ligas específicos.

5. As pastilhas irão alterar a química da liga?
Alguns produtos químicos em comprimidos podem introduzir oligoelementos; os produtos em comprimidos aprovados são formulados para evitar a recolha de elementos nocivos quando utilizados de acordo com as instruções.

6. É necessário pré-aquecer o sino de imersão?
Sim. O pré-aquecimento evita a fragmentação das pastilhas, reduz os salpicos e melhora a reprodutibilidade.

7. Quanto tempo deve durar o ciclo de desgaseificação?
A duração do ciclo depende da massa fundida e do tipo de pastilha. As janelas de trabalho típicas vão de alguns minutos a dez minutos por tratamento, monitorizadas por testes de amostras.

8. Os comprimidos podem ajudar nos problemas de pele de óxido?
Sim. Os componentes de fluxo em muitas pastilhas promovem a aglomeração de películas de óxido, tornando-as mais fáceis de desnatar.

9. Quais são as melhores ferramentas de monitorização para pequenas lojas?
As verificações metalográficas simples, os testes de densidade e o controlo consistente dos resíduos fornecem um forte feedback sem grandes despesas de capital.

10. Todos os derrames devem receber um tratamento com comprimidos?
Não necessariamente. Os ciclos críticos e os componentes de elevado valor são os mais beneficiados. Otimizar a frequência através do acompanhamento de métricas de desperdício e qualidade.

Resolução de problemas comuns

Fumos ou cheiros excessivos

Verificar a fórmula da pastilha. Se estiverem presentes derivados de cloro, aumentar o fluxo de extração ou mudar para um produto sem cloro.

Aumento do peso da escória após o tratamento

A escória pode aumentar quando o fluxo rompe as películas de óxido de forma mais eficaz. Ajustar a dosagem para baixo e assegurar uma escumação adequada para recuperar o metal.

Sem melhoria da porosidade

Verificar a colocação das pastilhas, os níveis de pré-aquecimento e a dosagem. Confirmar a química da liga e o controlo das fontes de entrada de hidrogénio (humidade, sucata fluxada). Considerar a combinação com desgaseificação rotativa para casos difíceis.

Análise comparativa dos custos - capital reduzido, rendimentos elevados

Os tablets exigem um baixo custo inicial e uma formação limitada do operador. As poupanças surgem com a redução do refugo, menos retrabalho e melhor acabamento da superfície, o que frequentemente recupera os custos de aquisição e formação em poucos meses para as fundições de médio rendimento.

Quadro 4: Exemplo de cenário de custos (valores anuais, hipotéticos)

Item	Sem programa para tablets	Programa para tablets	Variação líquida
Volume anual de fusão	10.000 toneladas	10.000 toneladas	—
Taxa de refugo por porosidade	6%	2%	-4 pontos percentuais
Valor do metal contido perdido	$300,000	$100,000	$200.000 poupados
Custo do tablet e da formação	$0	$20,000	-$20,000
Prestação anual líquida	—	—	$180,000

Os números são ilustrativos; execute um ROI específico para o local utilizando valores reais de sucata e preços de pastilhas.

Perguntas a fazer ao fornecedor antes de encomendar

Qual é a composição química completa e os possíveis componentes perigosos?
Que tamanhos de partículas e massas de comprimidos estão disponíveis?
Os ensaios técnicos estão incluídos na compra?
O fornecedor pode fornecer dados de desempenho de terceiros ou referências de clientes?
Que instruções de manuseamento de resíduos acompanham as escórias usadas?

Modelos de manutenção de registos para controlo de processos

Manter um registo para cada tratamento, incluindo:

Data e hora
ID do lote de fusão e classe da liga
Número de série/lote do comprimido e massa utilizada
Temperatura de pré-aquecimento da ferramenta de mergulho
Estado da ventilação
Notas metalográficas pós-tratamento
Desperdício e rendimento registados para a peça acabada

A manutenção de registos consistentes permite a correlação entre a dosagem de comprimidos e as melhorias de rendimento a longo prazo.

Recomendações finais

Escolha uma fórmula de pastilha adequada à liga e à ventilação do espaço de trabalho.
Efetuar ensaios lado a lado para quantificar os benefícios.
Pré-aquecer os êmbolos e manter a extração durante o tratamento.
Formar os operadores e instituir indicadores de qualidade simples.
Reavaliar após um mês e aumentar a escala se as métricas confirmarem a melhoria.

Referências e leituras complementares

Os principais resumos técnicos e dados de produtos usados para preparar este material incluem orientações do fabricante e da metalúrgica sobre a operação e segurança das pastilhas, que também discutem a mecânica de difusão de gás e os métodos de aplicação típicos. As fontes representativas incluem visões gerais técnicas sobre a mecânica de reação das pastilhas, páginas de produtos que listam a dosagem e os tamanhos e comparações de métodos entre opções de desgaseificação.