Flux untuk paduan aluminium umumnya terdiri dari klorida dan fluorida logam alkali dan logam alkali tanah, dengan komponen utamanya antara lain KCl, NaCl, CaF, Na₃AlF₆, Na₂SiF₆, dan sebagainya. Sifat fisik dan kimia fluks (titik leleh, kepadatan, viskositas, volatilitas, higroskopisitas, dan interaksi dengan oksida) memainkan peran yang menentukan dalam efek pemurnian.
Garam klorida merupakan komponen dasar yang paling umum dalam fluks paduan aluminium, dan campuran garam 45% NaCl dan 55% KCl adalah yang paling banyak digunakan. Hal ini karena garam tersebut memiliki kemampuan yang kuat untuk meresap ke dalam Al203 padat, inklusi, dan lapisan oksida, serta berat jenis NaCl dan KCl pada suhu leleh hanya 1,55 g/cm dan 1,50 g/cm, yang jauh lebih kecil daripada berat jenis aluminium cair. Oleh karena itu, fluks untuk paduan aluminium dapat menyebar dengan baik di permukaan aluminium cair, menghancurkan, dan menyerap lapisan oksida pada permukaan logam cair tersebut. Namun, pada fluks yang hanya mengandung garam klorida, proses penghancuran dan penyerapan berlangsung lambat, sehingga Anda harus mengaduknya secara manual untuk mempercepat proses tersebut. Klorida memiliki tegangan permukaan yang rendah dan daya basah yang baik, sehingga cocok digunakan sebagai agen penutup.
Bahan Flux untuk Paduan Aluminium
Sejumlah kecil garam fluorida seperti NaF, Na₃AlF₆, dan CaF₂ ditambahkan ke dalam campuran garam klorida, terutama untuk proses pemurnian. Fluks garam fluorida juga dapat secara efektif menghilangkan lapisan oksida pada permukaan logam cair serta meningkatkan efektivitas penghilangan gas.
(1) Fluorida dapat bereaksi secara kimia dengan aluminium cair sehingga menghasilkan gas AlF, SiF₄, BF₃, dan sebagainya. Senyawa-senyawa tersebut mempercepat pemisahan lapisan oksida dari aluminium cair dan menekan lapisan oksida tersebut.
(2) Arus listrik yang dihasilkan pada antarmuka tempat reaksi di atas terjadi juga menyebabkan lapisan oksida “tercuci” dan terputus. Oleh karena itu, keberadaan garam fluorin secara signifikan mempercepat proses penghancuran lapisan oksida pada permukaan aluminium cair, sehingga hidrogen dalam cairan tersebut dapat dengan mudah keluar.
(3) Fluorida (terutama CaF₂) dapat meningkatkan tegangan permukaan campuran garam cair, membentuk butiran bulat pada garam cair yang mengandung oksida teradsorpsi, memudahkan pemisahan dari cairan logam, serta mengurangi kerugian yang disebabkan oleh terperangkapnya terak dalam aluminium.
Proses Pemurnian Flux untuk Paduan Aluminium
Yang metode pemurnian dengan fluks memiliki efek yang baik dalam mengeluarkan inklusi non-logam. Selain sifat fisik dan kimia fluks, tingkat pemurnian juga sangat bergantung pada kondisi proses pemurnian. Misalnya, jumlah fluks, waktu kontak dan luas area kontak fluks dengan logam cair, kondisi pengadukan, suhu, dan sebagainya.
Saat melebur limbah paduan aluminium, kualitas limbahnya berbeda-beda, dan jumlah bahan penutup serta bahan pemurniannya pun berbeda. Saat melebur limbah berkualitas baik, jumlah bahan penutup dan bahan pemurniannya relatif sedikit. Sebaliknya, saat melebur limbah berkualitas buruk, jumlah bahan penutup dan bahan pemurniannya besar. Untuk paduan aluminium dengan kandungan magnesium tinggi, limbah tersebut harus dilapisi dengan fluks yang tidak mengandung garam natrium untuk menghindari kontak dengan fluks yang mengandung natrium. Agen pemurnian bebas natrium terutama digunakan untuk ingot datar paduan aluminium dengan kandungan magnesium tinggi, seperti 5052 dan 5754.
Cara Menggunakan Flux
Metode pemurnian dengan fluks banyak digunakan dalam produksi peleburan paduan aluminium. Cairan paduan aluminium dimurnikan di dalam tungku; fluks dimasukkan ke dalam tangki pemurnian; tabung pemurnian digunakan sebagai saluran oleh aliran gas inert, yang secara terus-menerus mengalir ke dalam cairan aluminium, sehingga fluks dan cairan paduan tercampur secara merata. Pengadukan ini bertujuan untuk mencapai proses pemurnian. Semakin tinggi intensitas pengadukan dan semakin merata penyemprotan bubuk, semakin baik pula hasil pemurniannya. Namun, perlu diperhatikan bahwa fluktuasi cairan aluminium tidak boleh terlalu besar. Jika tidak, hal ini akan menyebabkan terbentuknya lapisan oksida baru.
