Los filtros de espuma cerámica de alúmina son especialmente adecuados para la filtración del aluminio. El aluminio filtrado permite obtener piezas de fundición de mayor calidad, reducir los desechos y disminuir los defectos por inclusiones, lo que contribuye a que las fundiciones de aluminio aumenten sus beneficios.
Para fabricar productos de aluminio con características aceptables, como latas de bebidas y piezas del fuselaje de aviones, el aluminio debe estar prácticamente libre de inclusiones y defectos. Cuando el aluminio se funde al inicio del proceso de fundición, se llena de óxidos, boruros, sales y otros componentes extraños, que acabarán apareciendo como inclusiones perjudiciales en el producto final. Lo mejor es eliminar estas inclusiones antes de que el aluminio se solidifique. Esta filtración del aluminio fundido se suele realizar mediante filtros de espuma cerámica de alúmina.
Filtro de espuma cerámica de alúmina Presenta una excelente resistencia a la erosión y la corrosión provocadas por el aluminio fundido; permite eliminar eficazmente las inclusiones, reducir el gas atrapado y facilitar un flujo laminar, de modo que el metal filtrado resulte más limpio.
La técnica más utilizada para fabricación de filtros de espuma cerámica Se denomina “replicación por esponja”. En este proceso, la espuma de poliuretano se recubre con una pasta cerámica, se seca para formar un filtro en bruto y, a continuación, se somete a cocción. Durante el proceso de cocción, la espuma de poliuretano interna se evapora y la cerámica restante se combina para formar una red continua de pilares cerámicos, creando así una estructura de espuma similar a un exoesqueleto que reproduce fielmente la espuma de poliuretano original.
El material de espuma cerámica presenta una estructura de célula abierta en la que se distribuyen huecos interconectados rodeados por una malla de material cerámico. Esta estructura se utiliza habitualmente para la filtración de metal fundido y se conoce en el sector como «espuma cerámica».
El material de espuma cerámica se fabrica impregnando una suspensión acuosa sobre un pilar de un precursor de espuma polimérica flexible de célula abierta. A continuación, el material se seca y se cuece para obtener el producto final de espuma cerámica.
El precursor de la espuma puede ser cualquier tipo de material que tenga la elasticidad suficiente para recuperar su forma original tras ser comprimido. Normalmente se utiliza espuma de poliuretano para este fin.
La pasta cerámica se prepara mezclando los ingredientes necesarios para formar una suspensión acuosa de partículas. Es preferible que la suspensión tenga propiedades reológicas tales que fluya fácilmente cuando se le aplica una tensión, por ejemplo, durante el proceso de inmersión de la suspensión en la espuma de poliuretano, pero que no fluya cuando se elimina dicha tensión. Esta suspensión presenta de forma inherente un alto límite elástico y características de fluidez por cizallamiento.
