Las diversas tecnologías de refinado en estado fundido han mejorado continuamente la calidad de las piezas fundidas. Uno de estos procesos es el denominado «filtro de espuma cerámica» para la filtración de metal fundido, que se ha convertido en el proceso más avanzado, especialmente en las operaciones de fundición de aluminio.
La fabricación de productos de aluminio de alta calidad requiere complejos procesos de tratamiento de la masa fundida, especialmente ante la creciente importancia que se concede al reciclaje y la sostenibilidad. La filtración es un proceso habitual para eliminar las inclusiones no metálicas del aluminio, y los filtros de espuma cerámica (CFF) se utilizan habitualmente como medio filtrante.
Se estudió el comportamiento de humectación entre el aluminio líquido y un sustrato compuesto por filtros de espuma cerámica (CFF) industriales a base de Al₂O₃ y SiC. El mismo filtro CFF también se sometió a ensayo en un experimento de filtración a escala industrial. Los resultados del experimento de humectación muestran que el material filtrante a base de SiC presenta un mejor efecto de humectación sobre el aluminio líquido que el material filtrante a base de Al₂O₃. Esto indica que la mejora en la humectación del aluminio sobre el material filtrante supone una ventaja a la hora de que el metal fundido penetre en el filtro durante la colada. Además, debido al mejor contacto entre el filtro y el metal, la mejor humectación del filtro de aluminio puede aumentar la eficiencia de eliminación de inclusiones durante el proceso de filtración. Las inclusiones no humectadas son más fáciles de eliminar.
En las fundiciones de aluminio, filtros de espuma cerámica de alúmina se suelen utilizar para capturar inclusiones no metálicas. Está bien documentado que las inclusiones sólidas quedan atrapadas y retenidas en los poros grandes del filtro, en la interfaz entre el metal y el material refractario. Sin embargo, las inclusiones líquidas parecen quedar atrapadas y retenidas mediante dos mecanismos: uno tiene lugar en la estructura microporosa de la malla del filtro, y el otro consiste en una película líquida en la interfaz entre el metal y la macroporosidad del filtro.
El papel del filtro de espuma cerámica en la filtración de metal fundido
Filtrar las inclusiones del metal fundido;
Rectificación, metal líquido turbulento;
Mejorar la calidad de las piezas fundidas y reducir los defectos superficiales de las mismas.