La técnica que se utiliza habitualmente para fabricar filtros de espuma cerámica se denomina “replicación de esponja”. En este proceso, el material filtrante poroso de espuma de poliuretano y aluminio fundido se recubre con una pasta cerámica, se seca para formar un filtro en bruto y, a continuación, se cuece. Durante el proceso de cocción, la espuma de poliuretano interna se evapora y los enlaces cerámicos restantes forman una red continua de puntales cerámicos, creando así una estructura de espuma similar a un exoesqueleto, capaz de reproducir activamente la espuma de poliuretano original.
En las décadas de los 80, los 90 y principios de los 2000, el material cerámico más utilizado para los filtros de aluminio eran las partículas de alúmina unidas mediante vidrio a base de fosfato. Estos filtros son relativamente fáciles de fabricar y funcionan en la mayoría de los casos, pero a veces sufren fallos mecánicos y corrosión metálica. Se cree que los fallos mecánicos se deben a un elevado coeficiente de expansión térmica. En ocasiones, el filtro queda comprimido dentro del recipiente cerámico durante el proceso de precalentamiento y se agrieta, o bien se rompe de forma catastrófica debido a un precalentamiento desigual y a la tensión resultante. La corrosión del metal suele deberse a que el magnesio y el aluminio reducen fácilmente el fósforo. Ambos tipos de fallos pueden acabar provocando que partículas cerámicas nocivas pasen a los productos posteriores.
El material filtrante poroso de aluminio fundido presenta una estructura de célula abierta con una distribución de huecos interconectados, rodeados por una red de material cerámico. Esta estructura se utiliza habitualmente para la filtración de metales fundidos y se conoce en la industria como «espuma cerámica».
El filtro de espuma cerámica Es capaz de resistir la corrosión química de la aleación de aluminio fundido en condiciones normales de uso, y el filtro de espuma cerámica es ligero.
La porosidad principal del filtro viene determinada por la estructura macroscópica de la espuma, ya que el filtro se forma como el esqueleto exterior del precursor de poliuretano, creando así una espuma replicada mediante el recubrimiento con una suspensión, seguido del secado y la cocción. El tamaño de poro principal de la espuma y del filtro final es, preferiblemente, de al menos 3 ppi hasta un máximo de 100 ppi, y más preferiblemente de al menos 20 ppi hasta un máximo de 70 ppi. En condiciones normales de funcionamiento comercial, un filtro de 58,4 × 58,4 × 5,1 cm (23 × 23 × 2 pulgadas) debería ser capaz de procesar 100 toneladas de metal en una sola colada.
