El objetivo principal del uso de filtros de espuma cerámica para el aluminio es eliminar las inclusiones del aluminio fundido. Las inclusiones suelen presentarse en la masa fundida en tres formas: óxidos metálicos; materias extrañas, como fragmentos de material refractario; y partículas introducidas durante el procesamiento de la masa fundida.
En general, existen tres métodos para eliminar las partículas en suspensión en el baño de fusión: la precipitación, en la que las partículas se acumulan en el fondo del baño; la flotación, en la que las inclusiones flotan en la superficie del baño; y la filtración, mediante la cual las partículas se separan del baño a través de un medio poroso.
Cuando la densidad y el diámetro de las partículas son elevados, suele producirse una sedimentación natural, y la sedimentación estática de partículas de menos de 90 pm no resulta muy eficaz. Las burbujas o el flujo fundido generados en el proceso tradicional de desgasificación o tratamiento de refinado por flujo Este proceso hará que las partículas de inclusión floten hasta la superficie del material fundido. En la mayoría de los casos, este mecanismo permite eliminar eficazmente las inclusiones de más de 30 µm.
La filtración es el proceso en el que el metal fundido fluye a través de esferas muy compactas, tejidos de fibra de vidrio, mallas metálicas, filtros cerámicos de espuma, u otros medios porosos para separar las inclusiones del material fundido. La ventaja de los filtros de espuma cerámica para el aluminio es que permiten eliminar partículas de inclusiones cuyo diámetro es mucho menor que el del orificio de paso.
Cuando el fundido de aleación de aluminio no se filtra, la gran cantidad de inclusiones aumenta la viscosidad del líquido de la aleación de aluminio y reduce su fluidez; durante el proceso de solidificación, es fácil que se obstruya el canal de alimentación entre las dendritas, lo que da lugar a contracciones y poros microscópicos.
Al mismo tiempo, estas impurezas también adsorberán burbujas, formarán poros en la muestra, se convertirán en una fuente de microfisuras y reducirán el rendimiento de la aleación.
Además, dado que las inclusiones se distribuyen principalmente en los límites de grano tras la solidificación de la aleación, la fuerza de unión entre los granos se reduce, lo que provoca la fractura de los límites de grano cuando se aplica tensión a la muestra.