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 otras impurezas, que pueden acabar apareciendo como inclusiones perjudiciales en el producto final. Es conveniente eliminar estas inclusiones antes de que el aluminio se solidifique. Esto se consigue normalmente haciendo pasar el aluminio fundido a través de un filtro de espuma cerámica.
La técnica que se utiliza habitualmente para fabricar filtros de espuma cerámica se denomina “replicación en 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 cuece. Durante el proceso de cocción, la espuma de poliuretano interna se evapora y los compuestos cerámicos restantes forman una red continua de pilares cerámicos, creando así una estructura de espuma similar a un exoesqueleto capaz de reproducir activamente la espuma de poliuretano original.
El material de espuma cerámica presenta una estructura de celdas abiertas con una distribución de huecos interconectados, rodeados por una red de material cerámico. Esta estructura se utiliza habitualmente para la filtración de metal fundido y se conoce en el sector 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.
El filtro de espuma cerámica de aluminio fundido es ligero y, preferiblemente, tiene una densidad de entre 0,25 y 0,40 g/cc aproximadamente.
La porosidad principal del filtro viene determinada por la estructura macroscópica de la espuma, ya que el filtro se forma como un exoesqueleto del precursor de poliuretano, creando así una espuma replicada mediante el recubrimiento con una suspensión y, posteriormente, el secado y la cocción. El tamaño de poro primario 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 una operación comercial estándar, 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.