Con el rápido desarrollo de la industria de la fundición, los requisitos en cuanto a la limpieza del metal fundido y al rendimiento de las piezas fundidas son cada vez más exigentes. En los últimos años, el proceso de filtración con espuma cerámica se ha utilizado ampliamente en la producción de piezas fundidas y se ha convertido en el método más sencillo y eficaz para mejorar las propiedades mecánicas de las piezas fundidas y reducir los poros y las inclusiones.
La función principal del filtro de espuma cerámica consiste en eliminar las impurezas y las burbujas del metal fundido, purificarlo y regular su flujo mediante filtración, con el fin de estabilizar dicho flujo y evitar la oxidación secundaria. La filtración mediante el filtro de espuma cerámica funciona principalmente a través de los siguientes mecanismos.
Mecanismo de filtrado
- Cribado mecánico (intercepción): elimina las partículas grandes de óxidos mezclados, filtra las burbujas del metal fundido y reduce el daño que la escoria fundida causa a las piezas fundidas.
- Mecanismo de la torta de filtración: Las partículas grandes de óxidos mixtos interceptadas se acumulan sobre el filtro para formar una torta de filtración, lo que aumenta la capacidad del filtro para filtrar partículas pequeñas de óxidos mixtos.
Tipos de filtros de espuma cerámica
Existen muchos tipos de filtros de espuma cerámica, y la filtración se utiliza en la fundición de diferentes metales fundidos. En general, se pueden clasificar en: filtros de espuma cerámica para acero fundido; filtros de espuma cerámica para hierro fundido y cobre fundido; filtros de espuma cerámica para aleaciones de aluminio; y filtros de espuma cerámica para aleaciones de magnesio.
Selección del tamaño de poro de un filtro de espuma cerámica
El tamaño de poro del filtro de espuma cerámica debe seleccionarse en función de las características del metal fundido que se vaya a filtrar. Para filtrar metal líquido viscoso y espeso, con escasa fluidez y partículas de impurezas de gran tamaño, se debe elegir un filtro con un tamaño de poro mayor; para filtrar metal líquido con buena fluidez y diluido, se debe elegir un filtro con un tamaño de poro menor. Si el tamaño de los poros es demasiado grande, el filtro no podrá desempeñar su función de filtración; si el tamaño de los poros es demasiado pequeño, el filtro podría obstruirse prematuramente, lo que provocaría la interrupción prematura de la filtración o incluso el fracaso de la misma. Esto es especialmente importante en el caso del hierro dúctil.
Principios generales para la selección del tamaño de poro de un filtro de espuma cerámica:
- El tamaño de orificio de 10 ppi puede utilizarse para fundición dúctil, fundición gris de gran tamaño y fundición de acero;
- Las especificaciones de tamaño de orificio de 20 ppi se utilizan para piezas de fundición de hierro maleable, piezas pequeñas de fundición de hierro gris y piezas de fundición de aleaciones no ferrosas;
- La especificación del tamaño de los orificios es de 30 ppi para las piezas fundidas de aleación de cobre y de aleación de aluminio.