Por qué la desgasificación ultrasónica con sonotrodos de sialón ofrece mejores resultados que los rotores de grafito en el aluminio fundido

La cavitación acústica elimina el hidrógeno disuelto y refina la estructura granular al mismo tiempo, sin argón, sin contaminación por grafito y con sonotrodos de cerámica Sialon que resisten donde el titanio falla.

26 de julio de 2026 · 9 minutos de lectura

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En resumen

El hidrógeno disuelto es la causa principal de la porosidad en las piezas de fundición de aluminio; la estructura de grano grueso agrava todas las debilidades mecánicas posteriores. La desgasificación rotativa con rotores de grafito elimina el hidrógeno, pero introduce contaminación, consume argón, genera escoria y deja el refinado del grano como un proceso independiente. La desgasificación ultrasónica realiza ambas tareas simultáneamente —expulsando el hidrógeno mediante cavitación acústica y refinando el grano mediante la misma energía de la onda de choque—, sin gas portador, sin contaminación y con tiempos de tratamiento tres veces más rápidos que los sistemas impulsados por impulsores. El factor limitante siempre ha sido el sonotrodo: el titanio se degrada por encima de los 700 °C, mientras que la grafita contamina la masa fundida. La cerámica de sialón resuelve ambos problemas: es químicamente inerte al aluminio, térmicamente estable y está diseñada específicamente para la transmisión ultrasónica en el metal fundido. Lo que hace que el sistema sea excepcionalmente eficaz es la eliminación de las ondas estacionarias —un logro de diseño fundamental que permite una distribución uniforme del campo acústico en toda la masa fundida—, tal y como se explica en ultrasonicdegassing.com.

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El problema que todas las fundiciones conocen, pero que rara vez cuantifican

El aluminio líquido a 750 °C contiene aproximadamente 0,65 cm³ de hidrógeno disuelto por cada 100 g de metal. En el momento en que se solidifica, la solubilidad de equilibrio se reduce drásticamente a 0,034 cm³/100 g, lo que supone una caída del 94 %. El hidrógeno que ya no puede permanecer en solución tiene que ir a alguna parte. Si la pieza fundida se solidifica con la suficiente rapidez, se convierte en porosidad: la pesadilla de los componentes estructurales y a prueba de presión.

Un gramo de hidrógeno disuelto en una tonelada de aluminio líquido puede generar una porosidad del 2-3 % en la pieza fundida final, una cifra que se deriva de principios termodinámicos básicos y no de un escenario catastrófico de la industria. En el caso de las piezas estructurales para los sectores aeroespacial y de la automoción, eso ya es motivo suficiente para descartarlas. En cualquier pieza en la que la vida útil frente a la fatiga o la integridad frente a la presión sean importantes, la porosidad es el punto donde se inicia el fallo.

El hidrógeno penetra en la masa fundida procedente del vapor de agua de la atmósfera, de los materiales de carga húmedos y de las herramientas mojadas. A 750 °C y con una humedad relativa del 30 %, la desgasificación natural —simplemente manteniendo la masa fundida en reposo y esperando— requiere hasta una hora para acercarse al nivel residual estándar industrial de 0,1-0,2 cm³/100 g. Nadie en una fundición en serie hace eso.

La estructura del grano es la segunda variable. Los granos columnares gruesos en una palanquilla fundida por corriente continua (DC) implican propiedades mecánicas no uniformes, una respuesta anisotrópica a la deformación y una mayor susceptibilidad al desgarro en caliente durante la solidificación. El refinamiento del grano se lleva a cabo habitualmente añadiendo aleaciones maestras de titanio-boro (TiBAl) a la masa fundida; un método eficaz, pero que supone un consumible adicional, una cadena logística adicional y un riesgo adicional de contaminación si la dosificación no es correcta.

La pregunta que cabe plantearse es por qué el sector sigue considerando estos dos aspectos como dos problemas distintos que requieren dos procesos distintos.

Cómo funciona la desgasificación rotativa… y hasta dónde llega

El método habitual consiste en utilizar un desgasificador rotativo: un rotor de grafito que gira a gran velocidad dentro de la masa fundida, inyectando argón (o mezclas de argón y cloro) a través del eje del rotor y dispersándolo en forma de finas burbujas por todo el horno. El hidrógeno se separa de la masa fundida y pasa a las burbujas de argón según la ley de Sievert, y las burbujas lo transportan hasta la superficie.

Funciona. Lleva décadas funcionando. Pero existen limitaciones estructurales que, gracias a la experiencia en la fundición, nos resultan muy familiares:

Contaminación por grafito. El rotor sufre erosión. Las partículas de grafito penetran en la masa fundida. En las aleaciones de aluminio, esto puede dar lugar a la formación de fases de carburo de aluminio (Al₄C₃), que son frágiles, sensibles a la humedad y difíciles de eliminar mediante filtración. La contaminación es insidiosa: es lo suficientemente pequeña como para pasar los controles de calidad previos y solo se manifiesta en forma de manchas superficiales o anomalías mecánicas en las piezas acabadas.

Desgaste y averías del rotor. El grafito es un material frágil. Las averías del rotor —grietas o roturas— no son infrecuentes, sobre todo cuando se producen choques térmicos debidos a la incorporación de carga fría o a prácticas de precalentamiento inadecuadas. Una avería en el rotor supone un tiempo de inactividad no programado y la necesidad de inspeccionar la fundición antes de poder continuar con el proceso.

Logística del argón. Cada kg de argón utilizado debe obtenerse, suministrarse, almacenarse y gestionarse. Las mezclas de argón y cloro (que aún se utilizan en algunas operaciones para la desgasificación de fundentes) añaden complejidad normativa. El cloro reacciona con el aluminio para formar cloruro de aluminio (AlCl₃), un fundente eficaz, pero un material que requiere una manipulación y una eliminación cuidadosas.

Formación de escoria. La intensa agitación que produce un desgasificador rotativo rompe la capa protectora de óxido de aluminio que se forma en la superficie de la masa fundida. El óxido queda arrastrado hacia el interior de la masa fundida y el volumen de escoria en la superficie aumenta considerablemente. Una mayor cantidad de escoria supone una mayor pérdida de metal y un mayor tiempo de limpieza entre cada fundición.

Acceso limitado a la masa fundida. Un desgasificador rotativo situado en un horno o en una cuchara trata eficazmente el volumen que rodea al rotor, pero las masas fundidas de gran tamaño presentan zonas —esquinas, áreas alejadas— en las que la circulación es limitada y la eliminación de hidrógeno resulta incompleta. Para compensarlo, se necesitan múltiples puntos de inserción o movimientos complejos de la lanza.

Ninguna de estas razones justifica abandonar de inmediato la desgasificación rotativa; se trata de los costes operativos que todas las fundiciones han aprendido a asumir. La cuestión es si realmente es necesario asumir esos costes.

Cavitación acústica: los fundamentos físicos de la desgasificación por ultrasonidos

Si se introduce un transductor ultrasónico en un líquido, por encima de un umbral crítico de potencia, el líquido se desintegra —de forma breve y repetida, en millones de puntos a la vez—. Eso es la cavitación acústica, y es lo que hace que la desgasificación ultrasónica sea fundamentalmente diferente de cualquier otro método que se base en la inyección de gas.

El proceso en el aluminio fundido se desarrolla en cinco etapas:

1. Nucleación. Cuando la presión ultrasónica desciende por debajo de la presión de vapor saturada de la masa fundida, se forman burbujas de cavitación a partir de las heterogeneidades existentes —inclusiones de alúmina, microburbujas, límites de grano—. Estos son los núcleos de cavitación.

2. Difusión rectificada. Durante la fase de baja presión de cada ciclo acústico, la burbuja se expande y su presión parcial interna de hidrógeno desciende por debajo de la concentración local en el metal fundido. El hidrógeno atómico del metal circundante se difunde hacia el interior de la burbuja. La asimetría de la oscilación hace que entre más hidrógeno durante la expansión del que sale durante la compresión, lo que da lugar a una acumulación neta.

3. Recombinación. En el interior de la burbuja, el hidrógeno atómico (H) se recombina para formar hidrógeno molecular (H₂), que no puede volver a disolverse en la matriz de aluminio al mismo ritmo. La burbuja acumula ahora una cantidad cada vez mayor de H₂.

4. Coalescencia. Las fuerzas de Bjerknes (presión de radiación acústica) y los efectos de Bernoulli hacen que las burbujas vecinas se atraigan entre sí y se fusionen para formar estructuras más grandes y con mayor flotabilidad.

5. Flotación y liberación. La corriente acústica —el flujo en masa inducido por el campo ultrasónico— transporta las burbujas fusionadas hacia arriba a través del material fundido. En la superficie, estas estallan y el hidrógeno se escapa.

El parámetro crítico es el umbral de cavitación. En el agua, la cavitación se produce con facilidad. En el aluminio fundido a 700 °C, el umbral es considerablemente más alto: el metal fundido es más denso, más viscoso y tiene una tensión superficial mayor que el agua. Los generadores para el tratamiento del aluminio fundido deben proporcionar una intensidad acústica suficiente para superar este umbral en todo el volumen de tratamiento, no solo en la punta del sonotrodo. Se trata de un problema de ingeniería nada trivial y es la razón por la que los primeros sistemas de desgasificación ultrasónica de las décadas de 1960 y 1970 —incluido el sistema soviético UZD-200 (10 kW, 19,5 kHz, 250 kg de capacidad) — demostraron el principio, pero tuvieron dificultades para escalarlo de forma rentable.

El refinamiento del grano como ventaja gratuita

El mismo campo de cavitación que expulsa el hidrógeno tiene otra función: refina la estructura granular. Cuando una burbuja colapsa, libera una onda de choque que supera los 400 MPa y un pico de temperatura localizado por encima de los 1000 K. Estas ondas de choque fragmentan las dendritas existentes, destruyen los frentes de grano columnares y crean miles de nuevos puntos de nucleación para el crecimiento de granos equiaxiales. El resultado es una estructura de grano más fina y uniforme, sin necesidad de añadir TiBAl.

En un estudio documentado sobre una aleación de Al–Mg–Sc, el tratamiento ultrasónico a una temperatura de fundición reducida (700 °C frente a 800 °C) redujo el tamaño medio de grano de 487 ± 20 µm a 103 ± 2 µm, lo que supone una reducción del 78%. Incluso sin la reducción de temperatura, el tratamiento progresivo mostró una reducción del tamaño de grano de aproximadamente un 5,5 % por cada 20 segundos de tratamiento, con una reducción adicional más allá de los 20 segundos. No se trata de una mejora marginal, sino del tipo de cambio microestructural que antes requería la adición de aleaciones maestras y un control minucioso del proceso para lograrse.

El problema del sonotrodo, y por qué la cerámica de sialón lo resuelve

Todo lo descrito anteriormente depende de un único componente: el sonotrodo. Se trata de la sonda que transmite la energía acústica del transductor a la masa fundida. Y, desde hace décadas, el sonotrodo ha sido el cuello de botella.

Los sonotrodos de titanio son el estándar en el procesamiento ultrasónico de líquidos para aplicaciones relacionadas con el agua, los polímeros y los alimentos. En el aluminio fundido a más de 700 °C, el titanio comienza a disolverse rápidamente. La contaminación por titanio resultante no es solo un problema metalúrgico: en las aleaciones de aluminio, el exceso de titanio interfiere precisamente con los mecanismos de refinamiento del grano que se pretende potenciar. Un sonotrodo de titanio en un horno de aluminio de gran volumen tiene una vida útil que se mide en horas, no en meses.

Se han sometido a ensayo el niobio y los metales refractarios. Aunque tienen una mayor durabilidad, son caros, difíciles de mecanizar para obtener geometrías complejas de sonotrodos y siguen siendo susceptibles a la erosión en la zona de cavitación.

El grafito es químicamente relativamente estable en el aluminio, pero no posee propiedades acústicas útiles para la transmisión ultrasónica: su módulo de Young es demasiado bajo para transmitir la energía acústica necesaria sin una disipación excesiva.

Las cerámicas de sialón —oxinitruro de silicio y aluminio, el material que la empresa Sialon Ceramics ApS lleva 40 años desarrollando— reúnen las propiedades que exige la aplicación de sonotrodos:

Inercia química. El sialón no se humedece con el aluminio fundido ni se disuelve en él. La interfaz entre la punta del sonotrodo de sialón y el metal fundido se mantiene químicamente estable a lo largo de ciclos de tratamiento prolongados. No se produce acumulación de titanio, ni contaminación por carbono, ni formación de fases secundarias.

Resistencia al choque térmico. Se introduce un sonotrodo en una masa fundida a 700-800 °C, se retira y se vuelve a introducir. La mayoría de las cerámicas se agrietan sometidas a estos ciclos térmicos. La estructura combinada de Si₃N₄ y Al₂O₃ del sialón le confiere una resistencia al choque térmico significativamente mayor que la de la alúmina o la circonia; esta misma propiedad es la que hace que los tubos calefactores y los tubos de protección de termopares de sialón sean duraderos en entornos de fundición, donde el fallo de los componentes debido a los ciclos térmicos es el modo de fallo habitual en el caso de las cerámicas convencionales.

Módulo de Young para la transmisión acústica. Para lograr un acoplamiento eficiente de la energía acústica en la masa fundida, es necesario que el material del sonotrodo tenga un módulo de Young adecuado al rango de frecuencias (normalmente entre 15 y 25 kHz para el procesamiento industrial del aluminio). Las cerámicas de sialón tienen el módulo de elasticidad necesario para transmitir amplitudes ultrasónicas sin absorber energía en el propio cuerpo del sonotrodo; la energía se transmite a la masa fundida, que es donde se necesita.

Flexibilidad geométrica. El diseño del sonotrodo es fundamental para la distribución del campo acústico. El sialón puede fabricarse con tolerancias de ±0,02 mm, lo que permite un control preciso de la geometría del sonotrodo y del perfil del campo acústico resultante en la masa fundida. Sialon Ceramics también fabrica componentes de hasta 3.000 mm de longitud en su gama de carburo de silicio, lo que refleja la capacidad de fabricación necesaria para conjuntos de sonotrodos de gran formato.

Lo que realmente revelan las cifras

Los resultados del desgasificado por ultrasonidos están ampliamente documentados en la literatura científica revisada por pares y corroborados por investigaciones independientes realizadas en instituciones como la Universidad de Brunel (BCAST) y el Laboratorio Nacional de Oak Ridge. Los resultados más destacados obtenidos con un lote de aleación de Al–Si–Mg:

| Parámetro | Antes del tratamiento | Tras el tratamiento ultrasónico | Variación | | — | — | — | — | | Contenido de hidrógeno | 0,35 cm³/100 g | 0,17 cm³/100 g | -52 % | | Densidad | 2,660 g/cm³ | 2,706 g/cm³ | +1,7 % | | Índice de porosidad | 4 (escala) | 1-2 (escala) | Reducción >50 % | | Resistencia a la tracción máxima | 200 MPa | 245 MPa | +22,5 % | | Alargamiento | 3,8 % | 5,1 % | +34 % |

La mejora en la elongación es especialmente significativa. La elongación depende tanto del contenido de película de óxido (índice de bifilm) como de la porosidad. El hecho de que la elongación mejore en un 34 % —más de lo que puede explicarse únicamente por la reducción del hidrógeno— refleja el papel que desempeñan las ondas de choque de cavitación a la hora de romper y redistribuir las inclusiones de óxido de bifilm que, de otro modo, resultarían invisibles para la filtración convencional.

En aplicaciones de colada continua de CC a caudales industriales de 70-100 kg/min, el tratamiento ultrasónico logró una reducción de 1,5 a 2 veces en la concentración de hidrógeno en la masa fundida en movimiento, un resultado que se mantiene con un solo sonotrodo colocado correctamente en la geometría del canal de colada. El tiempo de tratamiento necesario para alcanzar el nivel residual estándar industrial de 0,1-0,2 cm³/100 g oscila entre 5 y 10 minutos en modo discontinuo, lo que es comparable a un desgasificador rotativo, pero sin consumo de argón y con un refinamiento simultáneo del grano.

Rotativo frente a ultrasónico: una comparación sincera

| Parámetro | Rotativo (rotor de grafito) | Ultrasonido (sonotrodo de sialón) | | — | — | — | | Mecanismo de eliminación de hidrógeno | Difusión de burbujas de argón | Cavitación acústica | | Se requiere gas portador | Sí (Ar, N₂ o mezclas de Ar–Cl) | No | | Riesgo de contaminación | Formación de grafito/carbono, Al₄C₃ | Ninguno (el sialón es inerte) | | Generación de escoria | Alta (alteración de la superficie del baño fundido) | Baja (5 veces menos escoria) | | Velocidad de tratamiento | Referencia | 3 veces más rápida | | Refinamiento del grano | No (proceso separado o aditivo) | Sí (simultáneo, sin aditivos) | | Piezas móviles | Sí (rotor, eje, juntas) | No | | Calidad de la masa fundida (bifilm) | Mejora limitada | Mejorada (la cavitación rompe los bifilms) | | Coste operativo | Argón + sustitución del rotor | Solo mantenimiento del sonotrodo | | Escalabilidad | Consolidada para grandes volúmenes | Buena con el diseño multisono |

La desgasificación rotativa no ha quedado obsoleta. En el caso de volúmenes de fundido muy grandes con una infraestructura de argón ya establecida, la justificación de la inversión necesaria para su sustitución tarda tiempo en concretarse. Sin embargo, para las nuevas instalaciones, para las fundiciones que están evaluando su gasto en argón y para cualquier operación en la que la contaminación por grafito haya sido un problema de calidad recurrente, el análisis económico se decanta a favor de los sistemas ultrasónicos, especialmente cuando se tiene en cuenta el refinamiento del grano como una etapa del proceso que, de otro modo, requeriría el uso de la aleación maestra TiBAl.

«La desgasificación ultrasónica genera más de cinco veces menos escoria que la desgasificación rotativa con argón, al tiempo que alcanza una cinética de reducción de hidrógeno tres veces más rápida que la eliminación de gas mediante impulsor». – BCAST de la Universidad de Brunel, resumen del desarrollo de la desgasificación ultrasónica

Integración en la fundición

Los equipos de desgasificación por ultrasonidos no son un sistema único. La configuración depende del proceso:

Tratamiento por lotes (en horno o en cuchara de colada). El sonotrodo se introduce en el volumen de fundido mediante un brazo de posicionamiento, se somete al tratamiento durante 5-10 minutos y se retira. Se trata de la opción de menor inversión inicial y es compatible con la infraestructura de hornos ya existente. El sonotrodo puede desplazarse por posiciones programadas para maximizar la cobertura acústica de grandes volúmenes de fundido; en las instalaciones modernas se recurre cada vez más al posicionamiento robótico para ello.

En línea (tratamiento en el canal de colada o en el depósito de colada). El sonotrodo se coloca en una corriente de metal fundido en movimiento: el canal de colada entre el horno y la máquina de colada continua de corriente continua, o directamente en el depósito de colada. El tratamiento es continuo, con caudales de hasta 100 kg/min en instalaciones industriales documentadas. Esta es la configuración utilizada en las líneas de colada continua verticales de Wagstaff y Bruno Presezzi, donde ofrece la mejora más significativa en la calidad por tonelada sin afectar al tiempo de ciclo.

Híbrido (gas + ultrasonidos). Algunos diseños de sonotrodos incorporan un canal central para la inyección de gas —inyección de argón combinada con la generación de un campo ultrasónico—. Esta combinación permite conservar la infraestructura de desgasificación existente, al tiempo que aporta las ventajas del refinamiento del grano y la reducción de escorias que proporciona la cavitación. Se trata de una vía de transición lógica para las operaciones que tienen capital inmovilizado en sistemas de suministro de gas.

Los requisitos del generador son sencillos. Aktive Arc Sarl —la empresa suiza de ingeniería ultrasónica responsable de la serie de generadores NIMA— diseña sistemas ultrasónicos industriales para el tratamiento de aluminio fundido que suelen funcionar en torno a los 19,7 kHz con seguimiento automático de la frecuencia, en rangos de potencia que van desde los 100 W hasta los 4.000 W (potencias superiores a medida bajo pedido). Su enfoque de diseño «sin ondas estacionarias» permite tratar grandes volúmenes de metal fundido sin la falta de homogeneidad del campo que afectaba a las primeras instalaciones. Junto con Sialon Ceramics ApS, Aktive Arc gestiona el portal tecnológico conjunto ultrasonicdegassing.com, donde ambas empresas presentan configuraciones de sistemas integrados que combinan los generadores NIMA con sonotrodos cerámicos de Sialon como solución completa de desgasificación.

Prueba el sistema integrado

Para lograr una desgasificación ultrasónica eficaz del aluminio fundido es necesario que se den dos condiciones: un generador capaz de proporcionar una intensidad acústica suficiente por encima del umbral de cavitación en el metal líquido, y un sonotrodo que resista el contacto con la masa fundida sin contaminarla. Esa es la combinación que han desarrollado conjuntamente Sialon Ceramics ApS y Aktive Arc Sarl.

Sialon Ceramics ApS fabrica los sonotrodos cerámicos: componentes de oxinitruro de silicio y aluminio con un módulo de Young de 345 GPa, comportamiento no humectante en aluminio fundido y resistencia al choque térmico a lo largo de miles de ciclos de inserción. Con 40 años de experiencia en el desarrollo de cerámicas avanzadas para el procesamiento de metales a temperaturas extremas, los sonotrodos de Sialon se fabrican con tolerancias de ±0,02 mm y están homologados para un funcionamiento continuo a 1.400 °C en contacto directo con el metal fundido.

Aktive Arc Sarl (Neuchâtel, Suiza) suministra los sistemas generadores de ultrasonidos NIMA, diseñados específicamente para el tratamiento de metal fundido, con seguimiento automático de la frecuencia, control programable y configuraciones de potencia adaptadas a los volúmenes de colada en lotes o en continuo. Fundada en 2001 y dirigida por Mario Plasencia, Aktive Arc aporta 25 años de experiencia en ingeniería de ultrasonidos de alta potencia al ámbito de los generadores.

Ambas empresas presentan conjuntamente configuraciones de sistemas integrados en ultrasonicdegassing.com. Si su planta de fundición está valorando la posibilidad de implantar la desgasificación por ultrasonidos —o si la contaminación por grafito, el consumo de argón o los costes de la aleación maestra de TiBAl ya son motivos de preocupación—, ese es el punto de partida para definir las especificaciones del sistema que mejor se adapten a su volumen de fundición y a la configuración de su proceso.

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Preguntas frecuentes

¿Cómo elimina la desgasificación por ultrasonidos el hidrógeno del aluminio fundido?

Las ondas ultrasónicas generan cavitación acústica: millones de burbujas microscópicas que se forman, oscilan y colapsan en la masa fundida. Durante la fase de baja presión de cada ciclo de oscilación, el hidrógeno atómico disuelto se difunde hacia las burbujas y se recombina formando H₂ molecular. Las burbujas se fusionan y flotan hacia la superficie, liberando el hidrógeno gaseoso. Este proceso puede reducir el contenido de hidrógeno de 0,35 cm³/100 g a 0,17 cm³/100 g (una reducción del 52 %) en un único tratamiento aplicado a un lote de aleación de Al–Si–Mg.

¿Qué es el índice de Bifilm y cómo le afecta el tratamiento con ultrasonidos?

El índice Bifilm mide la longitud total de las películas de óxido (bifilms) en una sección transversal pulida de una pieza fundida; es un indicador directo de la calidad de la masa fundida y un factor predictivo de fallos mecánicos. Los bifilms se forman cuando la capa de óxido de aluminio de la superficie de la masa fundida se pliega sobre sí misma durante un vertido turbulento y queda atrapada. La cavitación ultrasónica rompe estas películas de óxido mediante ondas de choque que superan los 400 MPa, lo que reduce el índice Bifilm y los puntos de inicio de grietas que este representa, lo que se traduce en valores de elongación notablemente más altos en las piezas de fundición acabadas.

¿Por qué utilizar sonotrodos de cerámica de sialón en lugar de titanio o grafito?

Los sonotrodos de titanio se desgastan rápidamente en el aluminio fundido a temperaturas superiores a 700 °C, lo que contamina la masa fundida con partículas de titanio. El grafito se disuelve e introduce carbono, que puede formar fases de carburo en las aleaciones de aluminio. Las cerámicas de sialón son químicamente inertes al aluminio fundido, térmicamente estables hasta 1.100 °C, resistentes a los choques térmicos a lo largo de miles de ciclos térmicos y presentan un módulo de Young adecuado para una transmisión ultrasónica eficiente. El resultado es un sonotrodo que dura mucho más tiempo sin contaminar en absoluto el metal fundido, lo que lo convierte en la única clase de material que es a la vez metalúrgicamente segura y mecánicamente viable a escala industrial.

¿Es posible integrar la desgasificación por ultrasonidos en una línea de colada continua en corriente continua?

Sí. Se han probado configuraciones en línea en la colada vertical por enfriamiento directo (DC) a caudales de 70-100 kg/min, logrando una reducción de entre 1,5 y 2 veces en la concentración de hidrógeno en la masa fundida en movimiento. El sonotrodo puede colocarse en el canal de colada o en el depósito de recogida. El tratamiento por lotes también es viable para hornos y cucharas de fundición. La consideración clave en el diseño es la potencia acústica suministrada: la intensidad ultrasónica debe superar el umbral de cavitación del metal líquido, que es más alto que el del agua.

¿El desgasificado por ultrasonidos requiere argón u otros gases portadores?

No, esa es una de sus principales ventajas frente a la desgasificación rotativa. Los sistemas rotativos necesitan argón (o nitrógeno, o mezclas de cloro y argón) para extraer el hidrógeno de la masa fundida. La cavitación ultrasónica es un proceso totalmente mecánico: el campo acústico crea los puntos de nucleación y expulsa el hidrógeno sin necesidad de ningún gas portador. Esto elimina la necesidad de adquirir, almacenar y distribuir el gas, así como la infraestructura necesaria para ello y las emisiones medioambientales asociadas. Además, evita la alteración de la capa protectora de óxido de aluminio que provoca la inyección de argón.